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汽車電工電子技術(shù)配套課件-2-目錄項(xiàng)目一汽車直流電路的識(shí)讀與測(cè)量項(xiàng)目二汽車電源交流電路的分析與測(cè)量項(xiàng)目三汽車常用電磁器件原理分析與檢測(cè)項(xiàng)目四汽車執(zhí)行器與控制電路的分項(xiàng)目五汽車執(zhí)行器與控制電路的分析-3-項(xiàng)目一汽車直流電路的識(shí)讀與測(cè)量任務(wù)一汽車電路組成及特性參數(shù)的分析測(cè)量任務(wù)二汽車電路基本元器件識(shí)別與檢測(cè)任務(wù)三汽車電路的分析任務(wù)導(dǎo)入分析電路由哪幾部分組成,各什么作用。在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上連接電路并測(cè)量電路中各元件的電壓及電路的電流。EIRLU+_rO開(kāi)關(guān)負(fù)載電源電池?zé)襞蓍_(kāi)關(guān)任務(wù)一汽車電路組成及特性參數(shù)的分析測(cè)量1.電路的組成
電流流經(jīng)的路徑稱為電路。通常電路由電源、負(fù)載和中間環(huán)節(jié)(導(dǎo)線和開(kāi)關(guān))等基本部分組成。(a)汽車照明電路(b)電路模型圖1-1汽車照明電路及其模型一、電路的概述電源是供應(yīng)電能的裝置,它把化學(xué)能、機(jī)械能等其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能,如干電池、蓄電池、發(fā)電機(jī)和各種整流電源等,汽車電路采用的電源是蓄電池和發(fā)電機(jī)。負(fù)載是指將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的元器件或設(shè)備。如照明燈、揚(yáng)聲器等,汽車上各種信號(hào)燈、照明燈、顯示器、電喇叭等都屬于負(fù)載。中間環(huán)節(jié)是指介于電源和負(fù)載之間的傳輸、控制設(shè)備及保護(hù)裝置。例如開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、熔斷器等。2.電路的作用
電路的作用有兩類:一是可以實(shí)現(xiàn)能量的傳輸與轉(zhuǎn)換,其典型實(shí)例是電力系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī),就是將其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能,再通過(guò)變壓器和輸電線路將電能輸送給工廠、農(nóng)村和千家萬(wàn)戶的用電設(shè)備,這些用電設(shè)備再將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能、熱能、光能或其他形式的能量。二是可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞與轉(zhuǎn)換,例如,無(wú)線電通信電路和檢測(cè)電路。(1)低壓直流供電(12V、24V)。(2)單線制。通常只用一根導(dǎo)線連接電源正極和用電器,電源負(fù)極端則由車體的金屬部分代替而構(gòu)成回路。(3)負(fù)極搭鐵。采用單線制時(shí),蓄電池的負(fù)極接車架或車身,稱為負(fù)極搭鐵。電源正極端引線稱為“火線”,負(fù)極端引線稱為“搭鐵線”。(4)用電設(shè)備并聯(lián)。3.汽車電路的特點(diǎn)圖1-2車輛上的單線制電路4.理想電路元件和電路模型(a)電阻(b)電感(c)電容(d)理想電壓源(e)理想電流源圖1-3基本理想電路元件
基本的理想電路元件有:電阻元件、電感元件、電容元件以及理想電壓源和理想電流源5種。二、電路的特性參數(shù)1.電流
電荷的定向移動(dòng)形成電流。
電流的方向:把正電荷定向移動(dòng)的方向規(guī)定為電流的方向。
在金屬導(dǎo)體中,電流的方向與自由電子實(shí)際定向移動(dòng)的方向相反。電流的大小定義為單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量,根據(jù)定義有
(1)電流大小和方向(2)電流的種類直流凡大小和方向都不隨時(shí)間變化的電流稱為直流電流,用I表示。交流凡大小和方向都隨時(shí)間變化的電流稱為交流電流,用i表示。
(a)直流電流(b)正弦交流電流圖1-4電流波形圖
在進(jìn)行電路分析計(jì)算時(shí),電流的實(shí)際方向有時(shí)難以確定,為此可以預(yù)先假定一個(gè)電流方向稱為參考方向(也稱正方向),并在電路中用箭頭標(biāo)出。當(dāng)電流的實(shí)際方向與參考方向一致時(shí),則電流為正值;反之,電流為負(fù)值。(3)電流參考方向2.電壓和電位
(1)電壓(U)
電壓是衡量電場(chǎng)力做功大小的物理量。在電路中電場(chǎng)力把單位正電荷從a點(diǎn)移到b所做的功,定義為a、b兩點(diǎn)間的電壓。
電壓的參考方向可用箭頭在圖上表示,由起點(diǎn)指向終點(diǎn);也可用雙下標(biāo)表示,前一個(gè)下標(biāo)代表起點(diǎn),后一個(gè)下標(biāo)代表終點(diǎn);電壓的方向還可以在起點(diǎn)標(biāo)正號(hào)(+)、終點(diǎn)標(biāo)負(fù)號(hào)(-)表示。電壓為正值(U>0),表明電壓的實(shí)際方向與參考方向一致電壓為負(fù)值(U<0),表明電壓的實(shí)際方向與參考方向相反
若電路中電流和電壓參考方向一致,稱為關(guān)聯(lián)參考方向,即電流從標(biāo)電壓正極性的一端流入,并從標(biāo)電壓負(fù)極性的另一端流出,電壓和電流的關(guān)系為;否則,電流和電壓參考方向不一致,電壓和電流的關(guān)系為,為非關(guān)聯(lián)參考方向。(a)關(guān)聯(lián)參考方向(b)非關(guān)聯(lián)參考方向圖1-7關(guān)聯(lián)參考方向和非關(guān)聯(lián)參考方向(2)電位(V)
如果在電路中選定一個(gè)參考點(diǎn),則電路中某一點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電壓即為該點(diǎn)的電位。單位:伏特(V)計(jì)算電位時(shí),必須先任意選定電路中的某一點(diǎn)作為參考點(diǎn),并規(guī)定該點(diǎn)的電位為零(參考點(diǎn)就是零電位點(diǎn))。如下圖所示,若取O點(diǎn)為參考點(diǎn),則
電路中任意兩點(diǎn)間的電位之差就等于這兩點(diǎn)之間的電壓,故電壓又稱電位差。圖1-8電位及電位差關(guān)系3.電動(dòng)勢(shì)(E)
衡量電源力對(duì)電荷做功能力的物理量稱為電動(dòng)勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源力將單位正電荷從電源負(fù)極,經(jīng)過(guò)電源內(nèi)部移到電源正極所做的功,用符號(hào)E表示,單位為伏特(V)。電動(dòng)勢(shì)的方向規(guī)定為在電源內(nèi)部由負(fù)極指向正極,即從低電位點(diǎn)指向高電位點(diǎn),與電源兩端電壓方向相反。4.電功(W)
若電路中,A、B兩點(diǎn)間的電壓為U,電路中的電流為I,電壓、電流為關(guān)聯(lián)參考方向,由電壓定義知,在t時(shí)間內(nèi),電場(chǎng)力所做的功即元件消耗(或吸收)的電能為
單位時(shí)間內(nèi)消耗的電能稱為電功率(簡(jiǎn)稱為電功),直流電路中用字母P表示。任務(wù)一汽車電路組成及特性參數(shù)的分析測(cè)量任務(wù)內(nèi)容和步驟1.簡(jiǎn)單汽車照明電路的搭建要求:根據(jù)所講電路組成,講解各部分組成的作用。根據(jù)所畫(huà)電路,在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上連接電路,也可使用實(shí)驗(yàn)臺(tái)上所帶電路。2.電壓、電流值的測(cè)量要求:根據(jù)所連電路,測(cè)試各元件兩端電壓及電路的電流。汽車照明電路的搭建這個(gè)電路板中有很多元器件,我們都認(rèn)識(shí)分別是什么元件嗎?會(huì)檢測(cè)它們的好壞嗎?任務(wù)二汽車電路基本元件識(shí)別與檢測(cè)一、電阻元件的識(shí)別與測(cè)量1.電阻的基本知識(shí)
電阻就是描述導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的物理量,用字母R表示。電阻的基本單位是歐姆(?),常用電阻單位還有千歐(K?)、兆歐(M?)。它們的換算關(guān)系為
。
在電路中用來(lái)穩(wěn)定和調(diào)節(jié)電流、電壓,作分流器與分壓器,并可作為消耗能量的負(fù)載。
2.電阻器的分類各種膜式電阻實(shí)物照片(1)固定電阻器(2)可變電阻器(3)特殊電阻器2.電阻器的分類
特殊電阻器
固定電阻器
可變電阻器
3.電阻器的主要參數(shù)(1)電阻器的型號(hào)
3.電阻器的主要參數(shù)(2)電阻器的主要參數(shù)
1)電阻器的標(biāo)稱阻值和允許偏差電阻器的標(biāo)稱阻值是指在電阻體上所標(biāo)示的阻值。電阻器的標(biāo)稱值與實(shí)測(cè)值不可能完全相同,總是存在一定差別,它們之間允許的最大偏差范圍被稱為電阻的允許偏差。偏差是指標(biāo)稱阻值與實(shí)際阻值的差值與標(biāo)稱阻值之比的百分?jǐn)?shù)。通常允許偏差分為三級(jí):I級(jí)(±5%)、Ⅱ級(jí)(±10%)、Ⅲ級(jí)(±20%)。精密電阻器允許偏差要求高,如±1%、±2%等。
3.電阻器的主要參數(shù)(2)電阻器的主要參數(shù)
2)電阻器的額定功率在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓和一定的環(huán)境溫度下(20℃±5℃),電阻器在電路中長(zhǎng)期連續(xù)工作而不損壞或不顯著改變其性能所允許消耗的最大功率稱為額定功率。
3)電阻器溫度系數(shù)電流通過(guò)電阻器時(shí),電阻器就發(fā)熱而溫度升高,它的阻值也隨之發(fā)生變化。溫度每變化1℃所引起電阻值的相對(duì)變化,稱為電阻器的溫度系數(shù),用α表示。
4.電阻器的識(shí)別與檢測(cè)(1)電阻器參數(shù)的標(biāo)志方法直標(biāo)法:用阿拉伯?dāng)?shù)字和文字符號(hào)在電阻上直接標(biāo)出其主要參數(shù)的標(biāo)識(shí)方法稱為直標(biāo)法。這種標(biāo)識(shí)方法用于體積較大的元器件上。R47→0.47?,2R2→2.2?,2k2→2.2k?,2M2→2.2M?文字符號(hào)法:用阿拉伯?dāng)?shù)字和文字符號(hào)兩者有規(guī)律地組合,在電阻上標(biāo)出主要參數(shù)的標(biāo)識(shí)方法。電阻值(阿拉伯?dāng)?shù)字)的整數(shù)部分寫(xiě)在符號(hào)的前面,小數(shù)部分寫(xiě)在符號(hào)的后面。數(shù)碼表示法:用三位數(shù)碼表示電阻阻值、用相應(yīng)字母表示允許偏差。數(shù)碼按從左到右的順序,第一、二位為電阻的有效值,第三位為零的個(gè)數(shù),電阻的單位是Ω。
色標(biāo)法(色環(huán)法):用不同顏色的色環(huán)表示電阻的標(biāo)稱阻值與允許偏差的標(biāo)志方法。這種表示方法常用在小型電阻上。色標(biāo)法常用的有四色標(biāo)法和五色標(biāo)法兩種。
色環(huán)|數(shù)碼對(duì)照表五環(huán)電阻±1010-2銀±510-1金999白105104103102101100倍率888灰777紫666藍(lán)555綠444黃333橙222紅±1111棕000黑誤差%IIIIII顏色±2±0.5±0.25±0.1106107108109
阻值352K精度0.5%
(1)固定電阻器的檢測(cè)。電阻器的檢測(cè),主要是利用萬(wàn)用表的歐姆檔來(lái)測(cè)量電阻器的電阻值,將測(cè)量值與標(biāo)稱阻值對(duì)比,從而判斷電阻器是否能夠正常工作,是否斷路、短路及老化。1)從外觀看電阻本身有無(wú)破損、脫皮,引腳有無(wú)脫落及松動(dòng)現(xiàn)象,從外表排除電阻器有無(wú)斷路情況。2)使用萬(wàn)用表測(cè)試時(shí),選擇歐姆檔合適量程測(cè)量。若基本等于標(biāo)稱阻值,則電阻器正常;若阻值接近零,則電阻器短路;若測(cè)量值遠(yuǎn)小于標(biāo)稱阻值,則電阻器損壞;若遠(yuǎn)大于標(biāo)稱阻值,則電阻器斷路。(2)常用電阻器的簡(jiǎn)單測(cè)試2)壓敏電阻器的檢測(cè)。用萬(wàn)用表?yè)鯗y(cè)量壓敏電阻器兩引腳之間的正、反向絕緣電阻,正常情況下均為無(wú)窮大,若所測(cè)阻值很小,說(shuō)明壓敏電阻器已損壞,不能繼續(xù)使用。3)光敏電阻器的檢測(cè)。用一黑紙片將光敏電阻器的透光窗口遮住,此時(shí)萬(wàn)用表的讀數(shù)基本保持不變,阻值接近無(wú)窮大。此值越大說(shuō)明光敏電阻器性能越好。若此值很小或接近為零,說(shuō)明光敏電阻器已燒穿損壞,不能繼續(xù)使用。二、電容元件的識(shí)別與檢測(cè)1.電容器的初步認(rèn)識(shí)電容器是指能夠容納和儲(chǔ)存電荷的裝置。平行板電容器——兩塊相互平行、彼此靠得很近,但中間填充絕緣介質(zhì)的金屬板構(gòu)成的電容器。
電容量是衡量電容器儲(chǔ)存電荷本領(lǐng)的大小的物理量。電容器任一極板儲(chǔ)存的電荷量Q與兩板間電壓U的比值,稱該電容器的電容量。常見(jiàn)電容器2.電容器的種類3.電容器的主要性能指標(biāo)(1)標(biāo)稱容量和允許誤差
成品電容器上所標(biāo)明的電容值稱為標(biāo)稱容量。電容器的標(biāo)稱容量與實(shí)際容量總是存在著一定的偏差,稱為允許誤差。電容器的允許誤差可以用誤差等級(jí)表示,也可以用誤差百分?jǐn)?shù)表示。(2)額定工作電壓
電容器的額定工作電壓,習(xí)慣上稱為“耐壓”,是指電容器長(zhǎng)時(shí)間工作而不會(huì)引起介質(zhì)電性能受到任何破壞的最大直流電壓值。如果電容器兩端加上交流電壓,那么,所加交流電壓的最大值(峰值)不得超過(guò)額定工作電壓。(3)絕緣電阻
電容器的絕緣電阻是指電容器兩極之間的電阻,也稱漏電電阻。工作電壓電容值直標(biāo)法:用阿拉伯?dāng)?shù)字和文字符號(hào)在電容器上直接標(biāo)出主要參數(shù)(標(biāo)稱容量、額定電壓、允許偏差等)的標(biāo)示方法。若電容器上未標(biāo)注偏差,則默認(rèn)為±20%的誤差。4.電容器的參數(shù)標(biāo)志方法數(shù)碼表示法:用3位數(shù)碼表示電容容量的方法。數(shù)碼按從左到右的順序,第一、第二位為有效數(shù),第三位為倍率,電容量的單位是pF。注意:用數(shù)碼表示法來(lái)表示電容器的容量時(shí),若第三位數(shù)碼是“9”時(shí),則表示10-1,而不是109。10×104PF=105PF色碼表示法:電容器的色標(biāo)法與電阻器類似。沿電容器引線方向,第1、2色環(huán)表示電容量的有效數(shù)字。第3色環(huán)表示有效數(shù)字后面零的個(gè)數(shù),單位為pF。(1)指針式萬(wàn)用表
電容值為0.1F以下的電容器用萬(wàn)用表或擋,1F以上的電容器用萬(wàn)用表或擋(測(cè)量電容兩引線之間的電阻值)。
將萬(wàn)用表表棒接電容器兩極,表針應(yīng)向阻值小的方向擺動(dòng),然后慢慢回?cái)[至附近。接著交換表棒再試一次,看表針的擺動(dòng)情況,擺幅越大,表明電容器的電容量越大。
5.電容器的檢測(cè)電解電容器極性的判別
(2)數(shù)字式萬(wàn)用表
1)電容擋直接檢測(cè)。
測(cè)量時(shí)可將已放電的電容器兩引腳直接插入電容測(cè)試插孔中,將顯示屏讀出的值與電容器標(biāo)稱值進(jìn)行比較,若相差太大,說(shuō)明該電容器容量不足或性能不良,不能再使用。
2)電阻擋測(cè)量。
將數(shù)字萬(wàn)用表?yè)苤吝m宜的電阻擋,紅表筆和黑表筆分別接觸被測(cè)電容器的兩極,這時(shí)顯示值將從“000”開(kāi)始逐漸增加,直至顯示溢出符號(hào)“1”,表明電容器正常。若不斷顯示“000”,表明電容器內(nèi)部短路;若不斷顯示溢出“1”,表明電容器內(nèi)部極間開(kāi)路。檢驗(yàn)電解電容器時(shí)需要留意,紅表筆接電容器正極,黑表筆接電容器負(fù)極。此方法適用于測(cè)量0.1uF至幾千微法的大容量電容器。(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S撥到A端,在電場(chǎng)力作用下電荷向電容器移動(dòng),電容器處于充電狀態(tài)。當(dāng)時(shí),充電結(jié)束。(2)開(kāi)關(guān)S撥到B端,電容器通過(guò)電阻放電,逐漸下降,逐漸減小,當(dāng)電荷全部釋放完畢,,放電結(jié)束。電容器的充電、放電過(guò)程,就是儲(chǔ)存和釋放電荷的過(guò)程。電容器具有隔直流、通交流的作用。6.電容器的充放電特性
1.電感的基礎(chǔ)知識(shí)
電感器是儲(chǔ)能元件,在電路中具有通直流、阻隔交流的作用。它是依據(jù)電磁感應(yīng)原理,由導(dǎo)線繞制而成,又稱為電感線圈。當(dāng)電感線圈通以電流時(shí),將產(chǎn)生磁通,在其內(nèi)部及周圍建立磁場(chǎng),儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量。電感器的磁通量與電流成正比,即三、電感元件的識(shí)別與檢測(cè)電感的分類常見(jiàn)電感(1)電感器的主要參數(shù)1)電感量。電感量L表示線圈本身固有特性,主要取決于線圈的匝數(shù)、繞制方式、有無(wú)磁心及磁心的材料等,2)品質(zhì)因數(shù)Q。品質(zhì)因數(shù)Q是表示線圈質(zhì)量的一個(gè)物理量,Q為感抗XL與其等效的電阻的比值,即:Q=XL/R。3)分布電容。線圈的匝與匝間、線圈與屏蔽罩間、線圈與底板間存在的電容被稱為分布電容。4)額定電流。額定電流即電感線圈中正常工作時(shí)允許通過(guò)的最大電流,額定電流的大小與繞制線圈的線徑粗細(xì)有關(guān)。5)直流電阻。直流電阻是指電感線圈本身的電阻,可用萬(wàn)用表或歐姆表直接測(cè)得。(2)電感器的標(biāo)注方法1)直標(biāo)法。電感量用阿拉伯?dāng)?shù)字和單位符號(hào)直接標(biāo)注在外殼上,單位μH或mH,如“220μH±5%”。2)色標(biāo)法。臥式電感器的色標(biāo)法與電阻色環(huán)法相似,立式電感常采用色點(diǎn)法,單位μH。3)數(shù)碼法,采用三位數(shù)碼表示,前兩位表示有效數(shù)字,第三位表示零的個(gè)數(shù)。
2.電感器的特性
當(dāng)電感器線圈中的電流i變化時(shí),磁場(chǎng)也隨之變化,并在線圈中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)eL。有此式表明,只有電感器線圈中的電流變化時(shí),線圈兩端才有電壓。在直流電路中,電感器線圈即使有電流通過(guò),但其對(duì)時(shí)間的變化率為0,即,在直流電路中電感器相當(dāng)于短路狀態(tài)。電感元件
3.電感器的性能檢測(cè)(1)外觀檢查
外觀檢查主要是觀察外形是否完好無(wú)損;磁性材料有無(wú)缺損、裂縫;金屬屏蔽罩是否有腐蝕氧化現(xiàn)象;線圈繞組是否清潔干燥;導(dǎo)線絕緣漆有無(wú)刻痕劃傷;接線有無(wú)斷裂等。(2)萬(wàn)用表測(cè)量
電感器的檢測(cè)主要是檢測(cè)線圈的好壞,有時(shí)需要檢測(cè)它的絕緣,線圈的通斷用萬(wàn)用表的擋進(jìn)行判斷,將萬(wàn)用表的兩表筆接通線圈的兩端,指針偏轉(zhuǎn),說(shuō)明線圈是通的,一般線圈是好的;若指針指向“”,說(shuō)明線圈斷開(kāi)已損壞。用500V兆歐表測(cè)量線圈的絕緣電阻,若絕緣電阻的值低于幾兆歐,則說(shuō)明絕緣受潮或擊穿。
任務(wù)二汽車電路基本元件識(shí)別與檢測(cè)項(xiàng)目?jī)?nèi)容和步驟1.元件觀察分類,讀出標(biāo)稱值2.元器件質(zhì)量的檢測(cè)任務(wù)三汽車電路的分析-+Us1+-Us2R1R2R3R4I1I2I3I4ⅠⅡAB在這樣一個(gè)電路中,都符合哪些運(yùn)算規(guī)律,都如何使用?一、電路的三種狀態(tài)1.通路通路是指正常工作狀態(tài)下的閉合電路。1)電路中的電流為
2)電源端電壓為
3)電源輸出功率
斷路就是電源和負(fù)載未構(gòu)成閉合回路的一種極端運(yùn)行狀態(tài),又稱為空載狀態(tài)。1)電路中的電流為零,即2)電源的端電壓等于理想電壓源電壓電路的斷路狀態(tài)
3)電源的輸出功率和負(fù)載消耗功率均為零。
2.斷路(開(kāi)路)用試燈尋找斷路點(diǎn)
短路是指由于電源線絕緣損壞或操作不當(dāng)?shù)纫痣娫吹膬奢敵龆讼嘟佑|,電流未經(jīng)過(guò)負(fù)載,而是在中途相搭接的地方通過(guò)形成電路。1)電源中的電流最大,即2)電源和負(fù)載的端電壓均為零。3)電源輸出的功率全部消耗在電源內(nèi)阻上。
3.短路電路的短路狀態(tài)二、電路的連接1.串聯(lián)電路兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻順次相連,中間無(wú)分支的連接起來(lái),組成串聯(lián)電路。1)串聯(lián)電路中電流處處相等,即2)串聯(lián)電路的等效電阻(即總電阻)等于各串聯(lián)電阻之和,即
3)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和,即
4)每個(gè)電阻上分配到的電壓與電阻值成正比,即串聯(lián)電路的分壓公式:
2.并聯(lián)電路兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻首尾相接在相同兩點(diǎn)之間,組成并聯(lián)電路。1)并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等。即2)電路中的總電流等于各支路的電流之和。即3)電路的總電阻(等效電阻)的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和,即4)每條支路分配到的電流與支路電阻成反比,即串聯(lián)電路的分壓公式:
3.混聯(lián)電路
在一個(gè)電路中,既有電阻的串聯(lián),又有電阻的并聯(lián)的連接方式,稱為電阻的混聯(lián)。計(jì)算混聯(lián)電路的等效電阻的步驟
(1)把電路整理和簡(jiǎn)化成容易看清的串聯(lián)或并聯(lián)關(guān)系。
(2)根據(jù)簡(jiǎn)化的電路進(jìn)計(jì)算。三、電路的基本定律1.歐姆定律兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻順次相連,中間無(wú)分支的連接起來(lái),組成串聯(lián)電路。(1)部分電路歐姆定律
當(dāng)U、I參考方向一致時(shí),
當(dāng)U、I參考方向相反時(shí),
(a)U、I參考方向一致(b)U、I參考方向相反
(2)全電路歐姆定律
在一個(gè)全電路中,電流I的大小與理想電壓源US成正比,與電路的總電阻(RL+R0)成反比,這就是全電路歐姆定律。
全電路歐姆定律
2.基爾霍夫定律
有關(guān)復(fù)雜電路的幾個(gè)名詞術(shù)語(yǔ):(1)支路由一個(gè)或幾個(gè)元件依次相接構(gòu)成的無(wú)分支電路稱為支路。在同一支路中,流過(guò)所有元件的電流都相等。A.有源支路:含有電源的支路B.無(wú)源支路:不含電源的支路(2)節(jié)點(diǎn)三條或三條以上支路的連接點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)。(3)回路電路中任意一個(gè)閉合路徑稱為回路。(4)網(wǎng)孔單孔的回路稱為網(wǎng)孔。2.基爾霍夫定律(1)基爾霍夫電流定律(KCL)
在任一時(shí)刻,電路中流入任一節(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流之和,
如果以流入節(jié)點(diǎn)電流為正,流出節(jié)點(diǎn)電流為負(fù),則KCL方程可表示為,
如圖示,有5條支路匯聚于A點(diǎn),其中I1和I3是流入節(jié)點(diǎn)的,I2、I4和I5是流出節(jié)點(diǎn)的,故有I1+I3=I2+I4+I5。(2)基爾霍夫第二定律
基爾霍夫第二定律又稱為回路電壓定律(簡(jiǎn)稱KVL):對(duì)于電路中的任一回路,沿回路繞行方向的各段電壓的代數(shù)和恒等于零。應(yīng)用上式列方程時(shí),式中各項(xiàng)符號(hào)的正負(fù)按下述原則確定:(1)假設(shè)回路繞行方向。(2)若電壓的方向與回路繞行方向一致,則電壓為正,反之為負(fù)。
另一種表示方法為:在任意一個(gè)回路中,電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和等于各電阻上電壓的代數(shù)和,即
應(yīng)用上式列方程時(shí),式中各項(xiàng)符號(hào)的正負(fù)按下述原則確定:(1)假設(shè)各支路的電流參考方向和回路繞行方向。(2)若電動(dòng)勢(shì)的方向與回路繞行方向一致,則電動(dòng)勢(shì)取正;反之取負(fù)。(3)若電流參考方向與回路繞行方向一致,則電阻上的電壓取正;反之取負(fù)。
3.支路電流法
它是以支路電流為待求量,直接應(yīng)用基爾霍夫兩條定律列出電路方程式,從而解出支路電流的一種方法。支路電流法分析步驟如下:1)假定各支路電流、元件電壓的參考方向及回路繞行方向。2)對(duì)節(jié)點(diǎn)列KCL方程。對(duì)于n個(gè)節(jié)點(diǎn),根據(jù)基爾霍夫電流定律可以列(n-1)個(gè)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)電流方程。3)列回路KVL方程。若有m條支路,根據(jù)基爾霍夫電壓定律列(m-n+1)個(gè)獨(dú)立回路電壓方程。4)代入數(shù)據(jù),求解聯(lián)立方程,得出各支路電流或各電阻上的壓降。例:在圖2.13所示電路中,已知E1=E2=62V,R1=1Ω,R2=2Ω,R3=20Ω,求各支路的電流。
解:假定各支路的電流方向和回路繞行方向如圖所示,根據(jù)基爾霍夫定律,有節(jié)點(diǎn)A:回路I:回路Ⅱ:聯(lián)立方程并代入已知數(shù)值,知(方向與假設(shè)的電流方向相同)(方向與假設(shè)的電流方向相反)(方向與假設(shè)的電流方向相同)4.惠斯通電橋及在汽車上的應(yīng)用
電橋平衡時(shí),,
即,因?yàn)镚中無(wú)電流,所以,
,得則
熱線式空氣流量傳感器
2.惠斯通電橋的應(yīng)用----熱線式空氣流量傳感器任務(wù)三汽車電路的分析項(xiàng)目?jī)?nèi)容和步驟1.識(shí)讀電路原理圖,連接電路,說(shuō)明每個(gè)元器件的作用。
2.歐姆定律的驗(yàn)證。調(diào)節(jié)電位器,觀察電位器觸點(diǎn)在不同位置時(shí)各表的變化情況。要求:先根據(jù)題目要求算出通過(guò)各電阻的電流,然后在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上搭建電路,用萬(wàn)用表測(cè)試電阻兩端電壓。
3.基爾霍夫定律的驗(yàn)證要求:先觀察實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的基爾霍夫定律電路,然后連接電路,用萬(wàn)用表驗(yàn)證定律的內(nèi)容。歐姆定律的驗(yàn)證-68-項(xiàng)目二汽車電源交流電路的分析與測(cè)量
任務(wù)一正弦交流電路分析任務(wù)二汽車交流發(fā)電機(jī)的拆解與檢測(cè)任務(wù)三汽車整流電路的分析
凡大小和方向隨時(shí)間作周期性變化的電流、電壓和電動(dòng)勢(shì)稱為交流電流、交流電壓和交流電動(dòng)勢(shì),統(tǒng)稱交流電。交流電分為正弦交流電和非正弦交流電兩種。正弦交流電:指隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的交流電。一、正弦交流電3.1.1正弦量的三要素1.正弦交流電的周期、頻率和角頻率角頻率ω
正弦量單位時(shí)間內(nèi)變化的弧度數(shù)。角頻率與周期及頻率的關(guān)系:周期T
正弦量完整變化一周所需要的時(shí)間。頻率f
正弦量在單位時(shí)間內(nèi)變化的次數(shù)。周期與頻率的關(guān)系:3.1.1正弦量的三要素1.正弦交流電的周期、頻率和角頻率3.1.1正弦量的三要素(1)
正弦交流電的周期、頻率和角頻率3.1.1正弦量的三要素周期與頻率的關(guān)系:3.1.1正弦量的三要素角頻率ω
正弦量單位時(shí)間內(nèi)變化的弧度數(shù)。周期與頻率的關(guān)系:1.表征正弦交流電的物理量最大值角頻率初相位正弦交流電的三要素(2)正弦量的瞬時(shí)值、最大值和有效值瞬時(shí)值
正弦交流電在某一瞬間的大小稱為瞬時(shí)值,通常用解析式表示:如最大值
最大的瞬時(shí)值稱為最大值。ut0指與交流電熱效應(yīng)相同的直流電數(shù)值。R
iit時(shí)間內(nèi)在R上產(chǎn)生的熱量為Q例我們就把與交流電熱效應(yīng)相同的直流電流I的數(shù)值稱為i的有效值。有效值可以確切地反映交流電的作功能力。理論和實(shí)際都可以證明R
II通過(guò)Rt時(shí)間內(nèi)也產(chǎn)生Q熱量有效值正弦量解析式中隨時(shí)間變化的電角度(ωt+φ)稱為相位,相位是時(shí)間的函數(shù),反應(yīng)了正弦量隨時(shí)間變化的整個(gè)進(jìn)程。相位t=0時(shí)的相角φ,初相確定了正弦量計(jì)時(shí)始的位置。初相的取值范圍在-π~π之間3.正弦交流電的相位和初相初相ut0例相位初相u、i的相位差為:
顯然,相位差實(shí)際上等于兩個(gè)同頻率正弦量之間的初相之差。相位差兩個(gè)同頻率正弦量之間相位的差值稱為它們的相位差u1與u2反相,即相位差為180°;ωtu4u2u1uu3超前u190°,或說(shuō)u1滯后u390°,二者為正交的相位關(guān)系。u1與u4同相,即相位差為零。介紹幾個(gè)有關(guān)相位差的概念:u3相位差2.正弦量的向量表示法
正弦量還可以用一個(gè)稱為相量的有方向的線段表示。該線段的長(zhǎng)度等于正弦電量的有效值,該線段與橫坐標(biāo)軸正方向的夾角等于正弦量的初相角。j
應(yīng)用相量圖時(shí)注意以下幾點(diǎn):(1)同一相量圖中,各正弦交流電的頻率應(yīng)相同。(2)同一相量圖中,相同單位的相量應(yīng)按相同比例畫(huà)出。(3)一般取直角坐標(biāo)軸的水平正方向?yàn)閰⒖挤较?,逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為正,反之為負(fù)。(4)用相量表示正弦交流電后,它們的加、減運(yùn)算可按平行四邊形法則進(jìn)行。i=uR(1)電阻元件上的電壓、電流關(guān)系iRu電壓、電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為:
由兩式可推出,電阻元件上電壓、電流的相位上存在同相關(guān)系;數(shù)量上符合歐姆定律,即:I=UR二、單一元件交流電路的特性
1.純電阻元件交流電路(a)電路圖
(b)波形圖
(c)向量圖
(2)
功率
瞬時(shí)功率p瞬時(shí)功率用小寫(xiě)!則平均功率(有功功率)P(一個(gè)周期內(nèi)的平均值)
P=UI
平均功率代表了電路實(shí)際消耗的功率,因此也稱之為有功功率。(1)電感元件上的電壓、電流關(guān)系設(shè)通過(guò)L中的電流為
則L兩端的電壓為
相位上電壓超前電流90°電壓電流之間的數(shù)量關(guān)系:ULm=ImωL=ImXL其中XL是電感電抗,簡(jiǎn)稱感抗,單位是歐姆。L+–uiUL=IωL=IXL2.純電感元件交流電路電感元件的電壓電流有效值關(guān)系為
XL=2πfL=ωL,雖然式中感抗和電阻類似,等于元件上電壓與電流的比值,但它與電阻有所不同,電阻反映了元件上耗能的電特性,而感抗則是表征了電感元件對(duì)正弦交流電流的阻礙作用,這種阻礙作用不消耗電能,只能推遲正弦交流電流通過(guò)電感元件的時(shí)間。XL與頻率成正比;與電感量L成正比。直流下頻率f=0,所以XL=0。L
相當(dāng)于短路。(a)電路圖
(b)波形圖
(c)向量圖
(3)電感元件的功率有功功率P=0,電感元件不耗能!
無(wú)功功率QL
(單位為乏爾Var)無(wú)功功率QL反映了電感元件與電源之間能量交換的規(guī)模。(1)
電容元件上的電壓、電流關(guān)系設(shè)加在C上的電壓則C中通過(guò)的電流在相位上電流超前電壓90°。電壓電流之間的數(shù)量關(guān)系:ILm=UmωC=Um/XC其中XC是電容電抗,簡(jiǎn)稱容抗,單位也是歐姆。C+–ui3.純電容元件交流電路(2)容抗的概念其中:IC=U
C=U/XC電容元件電壓電流有效值關(guān)系為XC與頻率成反比;與電容量C成反比,因此頻率越高電路中容抗越小,這被稱作電容元件的通交作用,高頻電路中電容元件相當(dāng)于短路。
直流下頻率f=0,所以XC=∞。我們說(shuō)電容元件相當(dāng)于開(kāi)路。(隔直作用)
容抗反映了電容元件對(duì)正弦交流電流的阻礙作用。只有在一定頻率下,電容元件的容抗才是常數(shù)。(a)電路圖
(b)波形圖
(c)向量圖
(3)電容元件的功率有功功率P=0,電容元件不耗能!
無(wú)功功率QL
(單位為乏爾Var)無(wú)功功率QL反映了電容元件與電源之間能量交換的規(guī)模。?××?1.三相交流電源
NSXBYCZA三繞組在空間位置互差120o定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子裝有磁極并以
的速度旋。三個(gè)線圈中便產(chǎn)生三個(gè)單相電動(dòng)勢(shì)。三相交流發(fā)電機(jī)示意圖尾端:
XYZ首端:
ABC↓↓↓三、三相交流電路對(duì)稱三相交流電波形圖u0TuAuBuCωt
對(duì)稱三相交流電的特征:大小相等,頻率相同,相位互差120o。120°120°120°UBUAUC對(duì)稱三相電壓相量圖三相電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大值的先后順序稱為相序。正相序:U—V—W;負(fù)相序(或逆相序):W—V—UN中點(diǎn)或零點(diǎn)N相線中線或零線相線相線線電壓相電壓三相四線制供電系統(tǒng)UVWU1W1V1U2V2W2三相電源Y接時(shí)可向負(fù)載提供兩種電壓線電壓Ul相電壓UP2.三相電源的連接方式三相電源的星形(Y)連接每相繞組兩端的電壓。
線電壓:
任意兩根相線之間的電壓。
線電壓和相電壓的關(guān)系:A.線電壓和相電壓的數(shù)量關(guān)系:
B.線電壓和相電壓的相位關(guān)系:線電壓超前對(duì)應(yīng)的相電壓30°。相電壓:
三相電源的三角形連接
將三相電源內(nèi)每相繞組的末端和另一相繞組的始端依次相連的連接方式,稱為三相電源繞組的三角形(Δ形)連接。線電壓和相電壓的關(guān)系:
若三相電動(dòng)勢(shì)為三相對(duì)稱電動(dòng)勢(shì),則三角形閉合回路的總電動(dòng)勢(shì)等于零,即3.三相負(fù)載的連接方式三相負(fù)載的一端連在一起與零線相接;另一端分別與火線相接的方式稱為:星形接法負(fù)載有兩種接法:UWV
NZZZUWVZZZ三相負(fù)載的首尾相連成一個(gè)閉環(huán),然后與三根火線相接的方式稱為:三角形接法(1)負(fù)載的Y形連接:UWV
NZZZuUuVuW線電流iWiViU相電流Y接負(fù)載的端電壓等于電源相電壓;負(fù)載中通過(guò)的電流稱為相電流IP;iN中線電流
三相電源對(duì)稱、三相Y接負(fù)載也對(duì)稱的情況下,三相負(fù)載電流也是對(duì)稱的,此時(shí)中線電流為零。火線上通過(guò)的電流稱為線電流Il;中線上通過(guò)的電流稱為中線電流IN;各相負(fù)載中通過(guò)的電流分別為:中線電流:
顯然(2)負(fù)載的Δ形連接:uUVuVWuWUΔ接負(fù)載的端電壓等于電源線電壓;負(fù)載中通過(guò)的電流稱為相電流IP;火線上通過(guò)的電流稱為線電流Il;各相負(fù)載中通過(guò)的電流分別為:各線電流與相電流的關(guān)系為:UWVZZZ線電流iWiViU相電流iUViVWiWU電流相量圖-IBCIAICA-IBIAB-IC線、相電流關(guān)系為:
三相電源對(duì)稱、三相Y接負(fù)載也對(duì)稱的情況下,三相負(fù)載中的相電流iAB、iBC、iCA也是對(duì)稱的,火線上通過(guò)的三個(gè)線電流iA、iB、iC也對(duì)稱。由相量圖還可看出,在三相對(duì)稱情況下,線電流是相電流的倍,相位滯后與其相對(duì)應(yīng)的相電流30°。任務(wù)一正弦交流電路分析項(xiàng)目?jī)?nèi)容和步驟1.使用萬(wàn)用表測(cè)量交流電壓要求:觀察電工電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)上信號(hào)源部分面板結(jié)構(gòu),調(diào)整交流電源的輸出電壓。選擇萬(wàn)用表交流電壓擋的適當(dāng)量程,將萬(wàn)用表并聯(lián)在交流電源兩端,測(cè)量其電壓值。2.使用示波器觀測(cè)交流信號(hào)要求:正確連接交流電源與示波器,調(diào)整示波器相關(guān)旋鈕,使之顯示清晰、穩(wěn)定波形。使用示波器準(zhǔn)確讀取交流電壓的峰-峰值和周期。
汽車上的三相交流發(fā)電機(jī)是汽車的主電源它提供汽車運(yùn)行時(shí)的所有用電器的電量,交流電經(jīng)整流器整流后變?yōu)橹绷麟姡┙o汽車電器使用,所以我們大家一起認(rèn)識(shí)交流發(fā)電機(jī)任務(wù)二汽車交流發(fā)電機(jī)的拆解與檢測(cè)一、汽車交流發(fā)電機(jī)1.后端蓋
2.電刷架
3.電刷
4.電刷彈簧壓蓋
5.硅二極管
6.元件板(散熱板)7.轉(zhuǎn)子總成
8.定子總成
9.前端蓋
10.風(fēng)扇
11.V帶輪1.交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造
轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子的功用是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)子由爪極、磁軛、磁場(chǎng)繞組、集電環(huán)、轉(zhuǎn)子軸組成,見(jiàn)圖。轉(zhuǎn)子軸上壓裝著兩塊爪極,兩塊爪極各有六個(gè)鳥(niǎo)嘴形磁極,爪極空腔內(nèi)裝有磁場(chǎng)繞組(轉(zhuǎn)子線圈)和磁軛。集電環(huán)由兩個(gè)彼此絕緣的銅環(huán)組成,集電環(huán)壓裝在轉(zhuǎn)子軸上并與軸絕緣,兩個(gè)集電環(huán)分別與磁場(chǎng)繞組的兩端相連。定子定子的功用是產(chǎn)生交流電。定子由定子鐵心和定子繞組成。定子鐵心由內(nèi)圈帶槽的硅鋼片疊成,定子繞組的導(dǎo)線就嵌放在鐵心的槽中。定子繞組有三相,三相繞組采用星形接法,產(chǎn)生三相交流電。三相繞組的必須按一定要求繞制,才能使之獲得頻率相同、幅值相等、相位互差120°的三相電動(dòng)勢(shì)。3.整流器(1)作用:將定子繞組產(chǎn)生的三相交流電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)換為脈動(dòng)直流電。(2)組成:6只硅整流二極管。4.前后端蓋(1)組成:鋁合金壓鑄,為非導(dǎo)磁材料,輕便,便于安裝、拆下。(2)作用:支撐相關(guān)部件。5.電刷與滑環(huán)接觸,接通勵(lì)磁電路。6.風(fēng)扇在發(fā)電機(jī)工作時(shí),強(qiáng)制通風(fēng)冷卻發(fā)電機(jī)內(nèi)部。2.交流發(fā)電機(jī)的工作原理
交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式1)當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓高于蓄電池電壓,勵(lì)磁方式為自勵(lì)。2)當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓低于蓄電池電壓,勵(lì)磁方式為他勵(lì)。發(fā)電機(jī)特殊的勵(lì)磁方式是由其轉(zhuǎn)子磁極剩磁較弱的特性決定的。
1.定子繞組的檢測(cè)
二、交流發(fā)電機(jī)的檢測(cè)(a)定子繞組的電阻檢測(cè)
(b)定子繞組的絕緣檢測(cè)圖
2.轉(zhuǎn)子繞組的檢測(cè)
(a)轉(zhuǎn)子繞組的電阻檢測(cè)(b)轉(zhuǎn)子繞組的絕緣檢測(cè)圖(a)正極管的檢測(cè)(b)負(fù)極管的檢測(cè)
3.硅整流管的檢測(cè)
三、安全用電
1.安全用電基礎(chǔ)知識(shí)
(1)觸電危害
1)電傷電傷是指電流的熱效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)對(duì)人體外表造成的局部傷害,最常見(jiàn)的有電灼傷、電烙印、皮膚金屬化三種類型。
2)電擊電擊是指電流通過(guò)人體而造成的內(nèi)部器官在生理上的反應(yīng)和病變。觸電對(duì)人體的傷害程度取決于通過(guò)人體電流的大小。當(dāng)通過(guò)人體的工頻電流超過(guò)50mA,且通過(guò)時(shí)間超過(guò)1s時(shí),可能造成生命危險(xiǎn)。
安全電壓:36V以下(2)常見(jiàn)的觸電形式
1)單相觸電單相觸電是指人體在地面或其他接地體上,人體的某一部分觸及一相帶電體的觸電事故。2)兩相觸電兩相觸電是指人體兩處同時(shí)觸及兩相帶電體而發(fā)生的觸電事故,電流從一根相線經(jīng)過(guò)人體流至另一根相線。3)跨步電壓觸電輸電線斷線落地或者外殼接地的電氣設(shè)備絕緣損壞而漏電時(shí),電流在落地點(diǎn)或接地體周圍地面產(chǎn)生強(qiáng)大的電場(chǎng)。當(dāng)人走過(guò)落地點(diǎn)周圍時(shí),其兩腳間會(huì)承受一定的電壓,稱為跨步電壓。保護(hù)接地保護(hù)接零
2.電氣安全防護(hù)
(1)保護(hù)接地:在中性點(diǎn)不接地的三相電源系統(tǒng)中,保護(hù)接地就是把電氣設(shè)備的金屬外殼與地做可靠的金屬連接。(2)保護(hù)接零:保護(hù)接零就是在中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)中,將電氣設(shè)備在正常情況下不帶電的金屬部分與零線做良好的金屬連接。
3.觸電急救
(1)口對(duì)口人工呼吸法:迅速解開(kāi)觸電人的衣服、褲帶,松開(kāi)上身的衣服,使其胸部能自由擴(kuò)張,不妨礙呼吸,使觸電人仰臥,不墊枕頭,頭先側(cè)向一邊清除其口腔內(nèi)的異物,救護(hù)人員位于觸電人頭部的左邊或右邊,用一只手捏緊其鼻孔,不使漏氣,另一只手托在觸電者頸后,將頸部上抬。救護(hù)人員做深呼吸后,緊貼觸電人的嘴巴,向他大口吹氣,然后放松捏著鼻子的手,讓氣體從觸電者的肺部排出。如此反復(fù)進(jìn)行,每5s一次(吹氣2s,停3s),直到觸電者蘇醒為止。
(2)胸外擠壓心臟法:使觸電人仰臥,解開(kāi)觸電人的衣褲,清除口腔內(nèi)異物,使其胸部能自由擴(kuò)張。救護(hù)人員位于觸電人一邊,最好是跨跪在觸電人的腰部,將右手的掌根放在心窩稍高一點(diǎn)的地方(掌根放在胸骨的下二分之一部位),中指指尖對(duì)準(zhǔn)鎖骨間凹陷處邊緣,左手壓在右手上,呈兩手交疊狀。掌跟用力下壓3~4cm,然后突然放松,讓胸部自行彈起,每分鐘100次為宜,必須堅(jiān)持連續(xù)進(jìn)行,不可間斷。一、二極管的識(shí)別與檢測(cè)
任務(wù)三汽車整流電路的分析1.半導(dǎo)體基本知識(shí)
具有晶體結(jié)構(gòu)的純凈半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體。晶體通常具有規(guī)則的幾何形狀,在空間中按點(diǎn)陣(晶格)排列。最常用的半導(dǎo)體材料為硅(Si)和鍺(Se)。
+4+4+4+4+4+4+4+4+4從共價(jià)鍵晶格結(jié)構(gòu)來(lái)看,每個(gè)原子外層都具有8個(gè)價(jià)電子。但價(jià)電子是相鄰原子共用,所以穩(wěn)定性并不能象絕緣體那樣好。在游離走的價(jià)電子原位上留下一個(gè)不能移動(dòng)的空位,叫空穴。
受光照或溫度上升影響,共價(jià)鍵中價(jià)電子的熱運(yùn)動(dòng)加劇,一些價(jià)電子會(huì)掙脫原子核的束縛游離到空間成為自由電子。
由于熱激發(fā)而在晶體中出現(xiàn)電子空穴對(duì)的現(xiàn)象稱為本征激發(fā)。
本征激發(fā)的結(jié)果,造成了半導(dǎo)體內(nèi)部自由電子載流子運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生,由此本征半導(dǎo)體的電中性被破壞,使失掉電子的原子變成帶正電荷的離子。
由于共價(jià)鍵是定域的,這些帶正電的離子不會(huì)移動(dòng),即不能參與導(dǎo)電,成為晶體中固定不動(dòng)的帶正電離子。+++4+4+4+4+4+4+4+4+4受光照或溫度上升影響,共價(jià)鍵中其它一些價(jià)電子直接跳進(jìn)空穴,使失電子的原子重新恢復(fù)電中性。
價(jià)電子填補(bǔ)空穴的現(xiàn)象稱為復(fù)合。
參與復(fù)合的價(jià)電子又會(huì)留下一個(gè)新的空位,而這個(gè)新的空穴仍會(huì)被鄰近共價(jià)鍵中跳出來(lái)的價(jià)電子填補(bǔ)上,這種價(jià)電子填補(bǔ)空穴的復(fù)合運(yùn)動(dòng)使本征半導(dǎo)體中又形成一種不同于本征激發(fā)下的電荷遷移,為區(qū)別于本征激發(fā)下自由電子載流子的運(yùn)動(dòng),我們把價(jià)電子填補(bǔ)空穴的復(fù)合運(yùn)動(dòng)稱為空穴載流子運(yùn)動(dòng)。
本征半導(dǎo)體雖然有自由電子和空穴兩種載流子,但由于數(shù)量極少導(dǎo)電能力仍然很低。如果在其中摻入某種元素的微量雜質(zhì),將使摻雜后的雜質(zhì)半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能大大增強(qiáng)。+五價(jià)元素磷(P)+4+4+4+4+4+4+4+4+4P摻入磷雜質(zhì)的硅半導(dǎo)體晶格中,自由電子的數(shù)量大大增加。因此自由電子是這種半導(dǎo)體的導(dǎo)電主流。
在室溫情況下,本征硅中的磷雜質(zhì)等于10-6數(shù)量級(jí)時(shí),電子載流子的數(shù)目將增加幾十萬(wàn)倍。摻入五價(jià)元素的雜質(zhì)半導(dǎo)體由于自由電子多而稱為電子型半導(dǎo)體,也叫做N型半導(dǎo)體。+4+4+4+4+4+4+4+4+4三價(jià)元素硼(B)B+摻入硼雜質(zhì)的硅半導(dǎo)體晶格中,空穴載流子的數(shù)量大大增加。因此空穴是這種半導(dǎo)體的導(dǎo)電主流。
一般情況下,雜質(zhì)半導(dǎo)體中的多數(shù)載流子的數(shù)量可達(dá)到少數(shù)載流子數(shù)量的1010倍或更多,因此,雜質(zhì)半導(dǎo)體比本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力可增強(qiáng)幾十萬(wàn)倍。
摻入三價(jià)元素的雜質(zhì)半導(dǎo)體,由于空穴載流子的數(shù)量大大于自由電子載流子的數(shù)量而稱為空穴型半導(dǎo)體,也叫做P型半導(dǎo)體。在P型半導(dǎo)體中,多數(shù)載流子是空穴,少數(shù)載流子是自由電子,而不能移動(dòng)的離子帶負(fù)電。-2.PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?/p>
PN結(jié)形成的過(guò)程中,多數(shù)載流子的擴(kuò)散和少數(shù)載流子的漂移共存。開(kāi)始時(shí)多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)占優(yōu)勢(shì),擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的結(jié)果使PN結(jié)加寬,內(nèi)電場(chǎng)增強(qiáng);另一方面,內(nèi)電場(chǎng)又促使了少子的漂移運(yùn)動(dòng):削弱了內(nèi)電場(chǎng),使PN結(jié)變窄。最后,擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和漂移運(yùn)動(dòng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,空間電荷區(qū)的寬度基本穩(wěn)定,即PN結(jié)形成。PN結(jié)的單向?qū)щ娦?.二極管
使用二極管時(shí),必須注意極性不能接反,否則電路非但不能正常工作,還有毀壞管子和其他元件的可能。(1)基本結(jié)構(gòu)
(2)
二極管的伏安特性U(V)0.500.8-50-25I(mA)204060
(
A)4020
二極管的伏安特性是指流過(guò)二極管的電流與兩端所加電壓的函數(shù)關(guān)系。二極管既然是一個(gè)PN結(jié),其伏安特性當(dāng)然具有“單向?qū)щ娦浴薄?/p>
二極管的伏安特性呈非線性,特性曲線上大致可分為四個(gè)區(qū):
外加正向電壓超過(guò)死區(qū)電壓(硅管0.5V,鍺管0.1V)時(shí),內(nèi)電場(chǎng)大大削弱,正向電流迅速增長(zhǎng),二極管進(jìn)入正向?qū)▍^(qū)。硅二極管的正向?qū)妷杭s為0.7V,鍺二極管的正向?qū)妷杭s為0.3V。死區(qū)正向?qū)▍^(qū)反向截止區(qū)
當(dāng)外加正向電壓很低時(shí),由于外電場(chǎng)還不能克服PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)對(duì)多數(shù)載流子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的阻力,故正向電流很小,幾乎為零。這一區(qū)域稱之為死區(qū)。
外加反向電壓超過(guò)反向擊穿電壓UBR時(shí),反向電流突然增大,二極管失去單向?qū)щ娦?,進(jìn)入反向擊穿區(qū)。反向擊穿區(qū)反向截止區(qū)內(nèi)反向飽和電流很小,可近似視為零值。(3)
二極管的主要參數(shù)
1)最大整流電流IDM:指二極管長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí),允許通過(guò)的最大正向平均電流。其大小由PN結(jié)的結(jié)面積和外界散熱條件決定。
2)最高反向工作電壓URM:指二極管長(zhǎng)期安全運(yùn)行時(shí)所能承受的最大反向電壓值。手冊(cè)上一般取擊穿電壓的一半作為最高反向工作電壓值。
3)反向電流IR:指二極管未擊穿時(shí)的反向電流。IR值越小,二極管的單向?qū)щ娦栽胶谩7聪螂娏麟S溫度的變化而變化較大,這一點(diǎn)要特別加以注意。
4)最大工作頻率fM:此值由PN結(jié)的結(jié)電容大小決定。若二極管的工作頻率超過(guò)該值,則二極管的單向?qū)щ娦阅軐⒆兊幂^差。(3)
二極管的識(shí)別與檢測(cè)1)從外觀判別二極管的極性
二極管的正、負(fù)極性一般都標(biāo)注在其外殼上,有時(shí)會(huì)將二極管的圖形直接畫(huà)在其外殼上。兩引腳若是軸向引出,則在二極管外殼上印有標(biāo)記,有時(shí)在負(fù)端以色環(huán)(點(diǎn))標(biāo)志,用以區(qū)分正負(fù)極。2)萬(wàn)用表檢測(cè)普通二極管的極性
萬(wàn)用表測(cè)量二極管極性是根據(jù)二極管正向電阻小,反向電阻大的特點(diǎn),用萬(wàn)用表的R100或R1k檔測(cè)量二極管的正、反向電阻。若兩次阻值相差很大,說(shuō)明該二極管性能良好。并根據(jù)測(cè)量電阻小的那次的表棒接法,判斷出與黑表棒連接的是二極管的正極,與紅表棒連接的是二極管的負(fù)極。(2)萬(wàn)用表檢測(cè)普通二極管的極性
萬(wàn)用表測(cè)量二極管極性是根據(jù)二極管正向電阻小,反向電阻大的特點(diǎn),用萬(wàn)用表的R100或R1k檔測(cè)量二極管的正、反向電阻。若兩次阻值相差很大,說(shuō)明該二極管性能良好。并根據(jù)測(cè)量電阻小的那次的表棒接法,判斷出與黑表棒連接的是二極管的正極,與紅表棒連接的是二極管的負(fù)極。I(mA)40302010
0-5-10-15-20(μA)0.40.8-12-8-4U(V)
穩(wěn)壓二極管的反向電壓幾乎不隨反向電流的變化而變化,這就是穩(wěn)壓二極管的顯著特性。D
穩(wěn)壓二極管是一種特殊的面接觸型二極管,其反向擊穿可逆。正向特性與普通二極管相似反向擊穿特性ΔIZΔUZ(1)
穩(wěn)壓二極管實(shí)物圖圖符號(hào)及文字符號(hào)
顯然穩(wěn)壓管的伏安特性曲線比普通二極管的更加陡峭。4.特殊二極管
為了發(fā)揮穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓作用,在使用時(shí)要注意以下幾點(diǎn):1)穩(wěn)壓管使用時(shí)必須加反向電壓即正極接低電位,負(fù)極接高電位。2)穩(wěn)壓管在電路中應(yīng)與被穩(wěn)壓的負(fù)載并聯(lián)連接。3)為防止穩(wěn)壓管反向工作電流超過(guò)最大值而過(guò)熱損壞,使用時(shí)必須串聯(lián)限流電阻。汽車儀表穩(wěn)壓電路
發(fā)光二極管是一種能把電能直接轉(zhuǎn)換成光能的固體發(fā)光元件。發(fā)光二極管和普通二極管一樣,管芯由PN結(jié)構(gòu)成,具有單向?qū)щ娦浴?shí)物圖圖符號(hào)和
文字符號(hào)D
發(fā)光管正常工作時(shí)應(yīng)正向偏置,因發(fā)光管屬于功率型器件,因此死區(qū)電壓較普通二極管高,其正偏工作電壓至少要在1.3V以上。(2)
發(fā)光二極管(3)光敏二極管
PN結(jié)頂部由玻璃窗口的金屬材料封裝或用透明樹(shù)脂封裝,以便于接受光的照射。在PN結(jié)受到光線照射時(shí),可以激發(fā)產(chǎn)生電子空穴對(duì),從而提高了少數(shù)載流子的濃度。無(wú)光照時(shí),反向電流很??;有光照時(shí),反向電流急劇增加,且光照越強(qiáng),反向電流越大。(a)外形(b)符號(hào)(c)伏安特性曲線將交流電變換成脈動(dòng)的直流電1.單相半波整流電路
u2正半周,二極管VD導(dǎo)通,忽略管壓降時(shí),輸出電壓UO等于u2。VDIOTRLUOu2u1u2ωt0uoωt0u2
u2負(fù)半周,二極管VD反偏截止,UO等于0。電路實(shí)現(xiàn)了半波整流。二、汽車交流發(fā)電機(jī)整流器電路流過(guò)整流二極管的平均電流:二極管承受的反向峰值電壓為:
常用于整流電流較小、對(duì)脈動(dòng)要求不高的電子儀器和家用電器中。電路特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,輸出電流適中;輸出電壓脈動(dòng)較大,整流效率低。輸出電壓平均值:aTbVDRLuO+-單相橋式整流電路VD1-VD4為整流元件,組成橋式結(jié)構(gòu)電源變壓器負(fù)載TrRLuou1VD4VD2VD1VD3u2ABCD2.單相橋式整流電路+?u1u2TVD4VD2VD1VD3RLuo(1)正半周時(shí)電流通路承受反壓截止VD1和VD3導(dǎo)通,VD2和VD4截止。u2uo?+u1u2TVD4VD2VD1VD3RLuo承受反壓截止u2uL(2)負(fù)半周時(shí)電流通路u2>0時(shí)VD1,VD3導(dǎo)通VD2,VD4截止電流通路:A
VD1
RLVD3Bu2<0時(shí)VD2,VD4導(dǎo)通VD1,VD3截止電流通路:B
VD2
RLVD4A輸出是脈動(dòng)的直流電壓!vD4,vD2vD3,vD1u2VD4VD2VD1VD3RLABuo3.汽車交流發(fā)電機(jī)整流器電路
交流發(fā)電機(jī)是利用整流器的單向?qū)щ娦园呀涣麟娹D(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?。普通交流發(fā)電機(jī)是利用6只二極管組成的三相橋式整流電路,把定子繞組中整流出來(lái)的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?。正極管負(fù)極管
六管構(gòu)成三相橋式整流電路,其中3只正極管(VD1、VD3、VD5)的負(fù)極聯(lián)接在一起,而3只負(fù)極管(VD2、VD4、VD6)的正極聯(lián)接在一起。
在三相橋式整流電路中,整流輸出電壓分別由三相電源的三個(gè)線電壓輪流供電,輸出電壓的瞬時(shí)值始終與電源線電壓相等,在一個(gè)周期內(nèi)每只二極管導(dǎo)電時(shí)間都是1/3周期。這樣反復(fù)循環(huán),六只二極管輪流導(dǎo)通,在負(fù)載端便得到一個(gè)較平穩(wěn)的直流電壓。電壓波形如圖所示。三、濾波、穩(wěn)壓電路
1.半波整流電容濾波電路設(shè)t1時(shí)刻接通電容t1整流電路為電容充電充電結(jié)束沒(méi)有電容時(shí)的輸出波形au2u2u1bVD4VD2VD1VD3RLSC+–ωtu2uoωtuo(2)RL接入(且RLC較大)時(shí)
(忽略整流電路內(nèi)阻)
電容通過(guò)RL放電,在整流電路電壓小于電容電壓時(shí),二極管截止,整流電路不為電容充電,uo會(huì)逐漸下降。
2.電感濾波電路
整流電路輸出的電壓中,其直流分量由于電感近似于短路而全部加到負(fù)載兩端。交流分量由于的感抗遠(yuǎn)大于負(fù)載電阻而大部分降在電感上,負(fù)載上只有很小的交流電壓,達(dá)到了濾除交流分量的目的。3.穩(wěn)壓電路
任務(wù)三汽車整流電路的分析
項(xiàng)目?jī)?nèi)容和步驟1.正極型和負(fù)極型二極管性能優(yōu)劣的檢測(cè)。要求:用萬(wàn)用表檢測(cè)正極型和負(fù)極型二極管,判斷二極管是否損壞、性能優(yōu)劣,記錄測(cè)量數(shù)據(jù)。2.半波整流和橋式整流電路的分析與測(cè)量要求:分別連接半波整流和橋式整流電路,用示波器觀察并記錄和的波形,并讀取和的數(shù)值,將測(cè)量結(jié)果按要求填入表2-5中。將的測(cè)試值與計(jì)算值進(jìn)行比較,并分析其原因。-142-項(xiàng)目三汽車常用電磁器件原理分析與檢測(cè)
任務(wù)一汽車?yán)壤^電器故障檢測(cè)任務(wù)二汽車用變壓器汽車?yán)壤^電器出現(xiàn)故障,如何進(jìn)行檢測(cè)、故障排除?
任務(wù)一汽車?yán)壤^電器故障檢測(cè)一、磁場(chǎng)的產(chǎn)生1.磁體物體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫做磁性。具有磁性的物體叫磁體。2.磁場(chǎng)磁場(chǎng)具有力和能的性質(zhì),磁場(chǎng)是磁體周圍空間的一種特殊物質(zhì)。3.磁場(chǎng)的基本物理量
磁場(chǎng)是由電流產(chǎn)生的,磁場(chǎng)用磁感線描述。
(1)磁通
磁場(chǎng)中穿過(guò)某一截面積A
的磁感線數(shù)。單位:韋[伯](Wb)。(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B
描述介質(zhì)中的實(shí)際磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向。
B是一個(gè)矢量,其方向?yàn)榇艌?chǎng)的方向。大?。?/p>
(a)直線電流的磁場(chǎng)(b)右手螺旋定則(c)通電線圈的磁場(chǎng)(d)右手螺旋定則二、電和磁的關(guān)系
1.電生磁
2.磁生電當(dāng)導(dǎo)體相對(duì)于磁場(chǎng)而做切割磁力線運(yùn)動(dòng)或通過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化時(shí),在導(dǎo)體或線圈中就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì);若導(dǎo)體或線圈是閉合電路的一部分,在導(dǎo)體或線圈中將會(huì)產(chǎn)生電流;這種由導(dǎo)體相對(duì)運(yùn)動(dòng)切割磁力線或變化磁場(chǎng)在導(dǎo)體中磁通量發(fā)生變化而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象,而由電磁感應(yīng)引起的電動(dòng)勢(shì)叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。三、磁路(a)單相變壓器的磁路(b)直流電動(dòng)機(jī)的磁路
(c)磁電式儀表的磁路(d)電磁繼電器的磁路四、鐵磁性材料1.鐵磁性材料的磁性能1)高導(dǎo)磁性。鐵磁性材料的磁導(dǎo)率很高,表現(xiàn)為具有很強(qiáng)的磁化特性,即在外磁場(chǎng)的作用下能產(chǎn)生遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外磁場(chǎng)的附加磁場(chǎng)。2)磁飽和性。當(dāng)外磁場(chǎng)增加到一定的數(shù)值時(shí),即使外磁場(chǎng)再增加,附加磁場(chǎng)也不會(huì)再增加,這時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度B達(dá)到最大值,鐵磁性材料的這一特性叫磁飽和性。3)磁滯性。在鐵芯線圈中通入交流電,鐵芯被交變的磁場(chǎng)反復(fù)磁化,在電流變化一次時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨磁場(chǎng)強(qiáng)度H發(fā)生變化,這種磁感應(yīng)強(qiáng)度滯后于磁場(chǎng)變化的性質(zhì)稱為磁性物質(zhì)的磁滯性。2.鐵磁性材料的分類1)軟磁材料。軟磁材料的特點(diǎn)是磁導(dǎo)率很大,容易磁化,也容易去磁。2)硬磁材料。硬磁材料的特點(diǎn)是不易磁化,也不易去磁。3)矩磁材料。矩磁材料的特點(diǎn)是在很小的外磁場(chǎng)作用下,就能磁化并達(dá)到飽和;外磁場(chǎng)去掉后,磁性不變。五、汽車中的霍爾元件
1.霍爾效應(yīng)和霍爾元件
將左手伸開(kāi),讓磁感應(yīng)線穿過(guò)掌心,四指指向控制電流的方向,大拇指所指的方向就是霍爾電壓UH的正極。
六、電磁鐵及在汽車上的應(yīng)用銜鐵鐵心鐵心線圈線圈銜鐵結(jié)構(gòu):線圈、鐵心、銜鐵利用電磁力實(shí)現(xiàn)某一機(jī)械發(fā)生動(dòng)作的電磁元件。1.電磁鐵盆形電喇叭結(jié)構(gòu)圖2.電喇叭汽車盆形電喇叭由鐵芯、線圈、銜鐵、膜片、觸點(diǎn)、共鳴板組成。(1)電磁式繼電器
電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理與接觸器基本相同,它由電磁機(jī)構(gòu)和觸頭系統(tǒng)組成。按吸引線圈電流分類:直流電磁式繼電器和交流電磁式繼電器1-底座2-反作用彈簧3-調(diào)節(jié)螺釘4-非磁性墊片5-銜鐵6-鐵心7-極靴8-線圈9-觸頭七、繼電器控制電路工作電路S1MS2S
電磁繼電器是一種用控制電路中的小電流或低電壓去控制大電流或高電壓的自動(dòng)開(kāi)關(guān)電器。
當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合時(shí),繼電器線圈通電產(chǎn)生磁場(chǎng),將銜鐵吸合,從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)吸合。開(kāi)關(guān)S的觸點(diǎn)接通,工作電路有電流通過(guò),電動(dòng)機(jī)便轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。
開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)時(shí),線圈斷電,電磁吸力隨之消失,銜鐵就會(huì)在彈簧反作用力的作用下返回原來(lái)的位置,開(kāi)關(guān)S的觸點(diǎn)斷開(kāi),電動(dòng)機(jī)便停止轉(zhuǎn)動(dòng)。(2)干簧繼電器
當(dāng)線圈通入電流時(shí),在線圈的軸向產(chǎn)生了磁場(chǎng),該磁場(chǎng)使密封管內(nèi)的兩干簧片磁化,于是在兩干簧片觸點(diǎn)產(chǎn)生極性相反的兩種磁極,它們就相互吸引而閉合。當(dāng)線圈斷電時(shí),磁場(chǎng)消失,兩干簧片也失去磁性,依靠其自身的彈性而恢復(fù)原位,使觸點(diǎn)斷開(kāi)。(a)接通電流時(shí)(b)切斷電流時(shí)(3)汽車電喇叭繼電器
利用開(kāi)關(guān)控制繼電器的吸合與斷開(kāi),而利用繼電器的觸點(diǎn)控制電氣部件的通斷,這樣就可以避免開(kāi)關(guān)或按鍵無(wú)法承受汽車電氣部件的大電流而燒毀。電喇叭繼電器電路
任務(wù)一汽車?yán)壤^電器故障檢測(cè)
項(xiàng)目?jī)?nèi)容和步驟1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象的驗(yàn)證。要求:連接好電路,檢查無(wú)誤后接通電源開(kāi)關(guān),記錄當(dāng)通電線圈從上下運(yùn)動(dòng)時(shí),檢流計(jì)偏轉(zhuǎn)情況。2.繼電器線圈電阻的測(cè)量。要求:用萬(wàn)用表電阻擋測(cè)量繼電器線圈電阻,按下喇叭按鈕,注意觀察觸點(diǎn)動(dòng)作,用萬(wàn)用表電壓擋測(cè)量繼電器觸點(diǎn)B與搭鐵間的電壓。一、變壓器的結(jié)構(gòu)任務(wù)二汽車用變壓器鐵心:硅鋼片疊壓而成。繞組:高壓繞組和低壓繞組同心地套在鐵心上。
其他部件:油箱、冷卻裝置、保護(hù)裝置等。
心式變壓器
鐵心
繞組
殼式變壓器
鐵心
繞組
二、變壓器的工作原理和特性+u2-e1e2+u1-ZLi2i1ΦΦ
1Φ
2一次繞組二次繞組變壓器符號(hào)AXax變壓器的原理圖(1)電壓變換U1U20—–=–—=KN1N2—變比(2)電流變換(3)阻抗變換'ZL=K2ZL'|ZL|=K2|ZL|I1I2—–=–—=—
N2N11KI1I2—–=–—=—
N2N1U1?N1N2ZL?U21.自耦變壓器:二次繞組是一次繞組的一部分
三、特殊變壓器
?U1
?N1N2
?U2ZLI1
?I2
?I手柄繞組接觸臂2.電流互感器:用于測(cè)量大電流
N1N2負(fù)載A~i1i2注意:(1)測(cè)量時(shí)二次繞組電路不允許開(kāi)路!(2)一次繞組工作電壓較高時(shí),二次繞組與鐵心必須接地。
五、點(diǎn)火線圈
在汽車上應(yīng)用最典型的自耦變壓器就是點(diǎn)火線圈,它能將汽車電源系統(tǒng)提供的低壓變?yōu)楦哌_(dá)幾千伏甚至上萬(wàn)伏的高壓,用于點(diǎn)燃發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的汽油混合氣。
1、原理:一次、二次繞組配合使用將汽車電源產(chǎn)生的低電壓變成高電壓,形成穩(wěn)定的電火花以點(diǎn)燃可燃混合氣。2、分類:任務(wù)二
汽車用變壓器
項(xiàng)目?jī)?nèi)容和步驟點(diǎn)火線圈的檢驗(yàn)
點(diǎn)火線圈的檢驗(yàn)主要包括外部檢驗(yàn)、初次級(jí)繞組斷短路搭鐵檢驗(yàn)。1.外部檢驗(yàn)2.初次級(jí)繞組斷路、短路、搭鐵檢驗(yàn)1)測(cè)量電阻法。2)試燈檢驗(yàn)法。
項(xiàng)目四 汽車執(zhí)行器與控制電路的分析任務(wù)一 晶體管的識(shí)別與檢測(cè)任務(wù)二 晶體管汽車電子電路任務(wù)二 汽車充電系統(tǒng)電壓監(jiān)視器電路的分析任務(wù)一 晶體管的識(shí)別與檢測(cè)任務(wù)一晶體管的識(shí)別與檢測(cè)三極管是電路中常見(jiàn)的元器件,使用時(shí)如何用目測(cè)法或者借助萬(wàn)用表判斷其管型和管腳?任務(wù)一 晶體管的識(shí)別與檢測(cè)一、晶體管的結(jié)構(gòu)、符號(hào)及分類任務(wù)一 晶體管的識(shí)別與檢測(cè)任務(wù)一 晶體管的識(shí)別與檢測(cè)基區(qū):最薄,摻雜濃度最低發(fā)射區(qū):摻雜濃度最高發(fā)射結(jié)集電結(jié)e
NNP基極b發(fā)射極
結(jié)構(gòu)特點(diǎn):集電區(qū):面積最大集電極c
becNPNUBBRBUCCRC從電位的角度看:NPN發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)反偏UB>UEUC>UBU>UC B任務(wù)一 晶體管的識(shí)別與檢測(cè)二、晶體管的電流放大作用1. 三極管放大的條件*外部條件:發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏任務(wù)一 晶體管的識(shí)別與檢測(cè)becPNPUBBRBUCCRC*外部條件:發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏UB<UEPNP發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)反偏U<UC B從電位的角度看:*晶體管內(nèi)部條件:a)發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度>>基區(qū);b)集電區(qū)摻雜濃度低,且集電結(jié)面積大c)基區(qū)很薄。UC<UB<UE任務(wù)一 晶體管的識(shí)別與檢測(cè)2.各電極電流關(guān)系及電流放大作用結(jié)論:1)三電極電流關(guān)系IE =IB +IC2)IC
IB,IC
IE,
IC
IB
IB IB
把基極電流的微小變化能夠引起集電極電流較大變化的特性稱為晶體管的電流放大作用。實(shí)質(zhì):用一個(gè)微小電流的變化去控制一個(gè)較大電流的變化。
IC
IC
發(fā)射極是輸入回路、輸出回路的公共端共射特性曲線測(cè)試電路輸入回路
UBBVUCEUBERBIB
AUCCV++–輸出回路
––+ –+任務(wù)一 晶體管的識(shí)別與檢測(cè)三、三極管的伏安特性三極管各電極電壓與電流的關(guān)系可用伏安特性曲線表示,是管子內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)的外部表現(xiàn),反映了晶體管的性能,是分析放大電路的依據(jù)。ICmA任務(wù)一 晶體管的識(shí)別與檢測(cè)1.輸入特性曲線它是指一定集電極和發(fā)射極電壓UCE
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