汽车电工电子基础课件 (1)

汽车电工电子第一章：直流电路第二章：正弦交流电路第三章：磁路和铁心线圈电路第四章：交流电动机极其控制第五章：直流电动机极其应用第六章：常用半导体器件极其应用第七章：数字电子技术极其应用第一章直流电路•一、安全用电常识•二、电路的基本概念•四、电阻元件与欧姆定律•五、电阻的连接•六、基尔霍夫定律•单元小结•三、电路的基本物理量•学习目标完成本单元学习后，你应能：（1）了解电路的基本组成及各部分的作用，了解电气设备额定值及电路工作状态；熟悉电路模型；掌握电能与电功率概念.（2）理解基尔霍夫电流和电压定律的内容及其扩展应用；了解分析复杂电路的方法和技能。（3）掌握电压、电流参考正方向在电路分析中的重要性以及与电压、电流实际方向的联系。（4）掌握电阻,电容,电感等电子元件构造,性能,应用.（5）理解电路的三种状态（6）理解万用表并联测电压、串联测电流的理论依据及连接错误造成的危害用。目录页前一页一、安全用电常识•1.触电对人体的伤害•2.安全用电措施•3.安全用电常识目录页前一页•1.触电对人体的伤害•触电是指电流通过人体时对人体所造成的伤害。电流对人体的伤害有：电伤、电击。•电伤是指电流对人体外部造成的伤害；•电击是指电流通过人体内部，对人体内部器官造成伤害。目录页前一页•2.安全用电措施（1）合理选择、正确使用专用电气工具、装置。（2）定期检查电气设备和线路（绝缘情况）。（3）正确安装电气设备，合理选用各种漏（触）电保护装置。目录页前一页•小提示一般情况下人体的电阻大约为800欧到几万欧不等，从安全角度出发，科学实验和事故分析结果表明：50～60Hz的工频交流电流对人体的伤害最严重，40V以上的电压就是危险电压。目录页前一页•例如：电器中安装漏电保护器，电器都采用保护搭铁或保护接零等、①保护搭铁目录页前一页•电动机保护搭铁防漏电目录页前一页•保护接零安全作用目录页前一页•小提示在同一供电线路中保护措施应该一致，不允许一部分电气设备采用保护搭铁，而另一部分电气设备采用保护接零。目录页前一页②保护接零（中线）目录页前一页•想一想在我们日常生活中使用的很多家用电器的电源插头为何都用三角插头？请说说理由？目录页前一页•3.安全用电常识（1）检修电气设备或更换熔断丝时，应先切断电源。（2）任何情况下都不能用手来鉴定导体是否带电。（3）使用各种电气设备，应该严格遵守安全操作规程，采用相应的安全措施。目录页前一页（4）防止绝缘体破损或受潮，不得在电线上挂物件。（5）发生电线、电气火灾时，应迅速切断电源。在带电状态下，不能用水或泡沫灭火器进行灭火；可以使用沙子或二氧化碳灭火器灭火。（6）若有人触电时，要立即切断电源，或者使用干燥的绝缘棒使触电者脱离电源，然后进行人工呼吸，不得打强心针。目录页前一页二、电路的基本概念•1.电路的组成•2.电路的工作状态•3.汽车电路的特点目录页前一页•1.电路的组成•电路就是电流流经的路径。•电源:是供应电能的装置，电池、发电机等。•负载:时电路中各种用电设备，电动机、灯泡等。•中间环节：包括导线和控制装置，开关、继电器等。目录页前一页•电路结构图目录页前一页•2.电路的工作状态1）断路（开路）2）短路3）通路4）接触不良目录页前一页1）断路（开路）目录页前一页2）短路目录页前一页3）通路目录页前一页•汽车单线制目录页前一页•3.汽车电路的特点1）低压直流电源2）单线制（负极搭铁）目录页前一页三、电路的基本物理量•1.电流•2.电位•3.电压•4.电功和电功率•5.电动势目录页前一页•1.电流•电路中带电粒子在电源作用下有规则地定向移动而形成电流。•电流方向目录页前一页•2.电位•电路中某点的电位，通常选定某一点作为参考点，把正电荷从某点移动到参考点所作的功称为该点的电位。•电位与电压目录页前一页•小提示在同一电路中，当选定不同的参考点时，同一点的电位是不同的，那么，参考点应该如何确定呢？原则上可以任意选定，但在研究实际电场时，通常选搭铁点为参考点，必须注意，在研究同一问题时，参考点一经确定，各点电位也就确定了。参考点也就不可更改了。目录页前一页•3.电压•电压是衡量电场力作功本领大小的物理量。•电路中某两点间的电压，就是该两点间的电位差，所以电压又称电位差。目录页前一页•4.电功和电功率1）电功2）电功率目录页前一页1）电功电功是电场力移动电荷所作的功，就是电流在某段闭合回路中作的功。目录页前一页例题[1-1]：小明家有一台额定功率为1200W的热水器，若每天打开4h，每度电的电费为0.50元，一个月（30天）需要多少电费？目录页前一页2）电功率电功率就是电流在单位时间内所作的功，简称功率，用符号P表示。目录页前一页•想一想电气设备上通常都标有电压、电流、功率等数值（如电灯泡上标有220V/100W），标明这些数值有何意义？目录页前一页四、电阻元件与欧姆定律•1.电阻与电阻元件•2.欧姆定律目录页前一页•1.电阻与电阻元件1）导体电阻2）电阻元件目录页前一页1）导体电阻导体能够通电，但同时也对电流具有阻碍作用，这种对电阻的阻碍作用称为电阻。电阻是导体本身客观存在的基本特性。目录页前一页•小提示电阻的倒数称为电导，电导的大小反映电阻元件的导电能力，用G表示，国际单位为西[门子]（S）。其表达式为目录页前一页2）电阻元件用来限制或调节电路电流的元件称为电阻元件。电阻元件分为线性电阻和非线性电阻两种。实际应用中大多数电阻元件的阻值基本都是恒定的，这样的电阻称为线性电阻。当通过不同的电流与电压，其电阻为不同的阻值，这样的电阻称为非线性电阻。目录页前一页•电阻元件伏安曲线目录页前一页•2.欧姆定律1）部分电路欧姆定律2）全电路欧姆定律目录页前一页1）部分电路欧姆定律在不包含电源的电路中，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比，这个结论称为部分电路欧姆定律。•部分电路目录页前一页例题[1-2]：一标有220V/60W的电灯泡，接在110V的电源上，消耗的功率为多少？会产生怎样的结果？目录页前一页•想一想把一个标有200Ω/100W的炭膜接到220V的电源上，会有什么后果？目录页前一页•想一想将部分电路欧姆定律公式变形可得：R=U/I，带入数据求解，能否说，电阻R与外加电压U成正比，与电阻中的电流I成反比？不能说电阻值与外加电压成正比，与电阻中的电流成反比，因为R是客观存在的，R只取决于温度、材料、长度、截面尺寸，与外加电压和电阻中的电流无关，公式R=U/I只能说明，对于同一电阻，当电阻两端的电压升高（或降低）时流过电阻的电流将相应增加（或减小）。目录页前一页2）全电路欧姆定律由内电路和外电路组成的闭合电路称为全电路。全电路中电流强度与电源的电动势成正比，与整个电路的内、外电阻之和成反比，就称为全电路欧姆定律。目录页前一页•简单全电路目录页前一页•做一做有一电源的电动势E为3V，内电阻Ro为0.4Ω，外接负载电阻R为9.6Ω。求电源端电压和内压降？目录页前一页五、电阻的连接•1.电阻的串联•2.电阻的并联•3.电阻混联目录页前一页•1.电阻的串联1）串联电路的特点2）串联电路的应用目录页前一页•电阻串联目录页前一页1）串联电路的特点（1）电流处处相等。（2）总电压等于各段分电压之和。（3）总电阻等于串联电路中各个电阻之和。（4）串联电路中各个电阻两端的电压与该阻值成正比。（5）串联电路的总功率等于各电阻消耗的功率之和，且各电阻消耗的功率与该阻值成正比。目录页前一页2）串联电路的应用（1）电阻串联可获得较大的电阻。（2）电阻串联可用来限制、调节电路中的电流大小。（3）用于降压。（4）用电阻调压器来改变输出电压。目录页前一页•电阻调压器目录页前一页例题[1-3]：某一串联电路如图所示，已知R1=1kΩ，R2=2kΩ，外加电压U=3V，求：流过R1、R2的电流I1、I2及电压U1、U2？目录页前一页•2.电阻的并联1）并联电路的特点2）并联电路的应用目录页前一页•电阻并联目录页前一页1）并联电路的特点（1）并联各电阻两端的电压均相等。（2）总电流等于流经各电阻电流之和。（3）总电阻的倒数等于并联电路中各个电阻倒数的和。（4）并联电路中任一电阻中的电流与该阻值成反比。（5）并联电路中总功率等于各电阻消耗的功率之和，但各个电阻吸收的功率与该阻值成反比。目录页前一页2）并联电路的应用（1）额定工作电压相同的负载接在同一电源上工作时几乎都是并联。（2）并联电路可以获得较小的电阻。目录页前一页•3.电阻混联1）节点电流法2）简化和分析电路目录页前一页1）节点电流法在分析混联电路的过程中，不论导线有多长，用电器连接如何复杂，可通过节点电流法对原电路进行简化、整理，画出较为明显判断的串联、并联关系的电路图，然后进行计算。目录页前一页例题[1-4]：画出下页图所示的等效电路图。解：（1）标节点。（2）标出电路中电流路径。（3）按照电流路径画出等效电路图。（4）根据各连接方式（串联、并联）的特点列出所需计算的方程关系等式。（5）计算出结果。目录页前一页•电阻混联目录页前一页2）简化和分析电路通过对电路的分析，清楚电路中各电阻的连接关系后，逐级简化等效，就可用串联、并联电路的特点关系式逐步计算出电路的待求量。例题[1-5]：如图所示电路，已知：R1=R2=4Ω，R3=6Ω，R4=8Ω，求AB间的等效电阻RAB。目录页前一页•电路简化过程目录页前一页二、电容器与电感器•1.电容器•2.电感器•3.电容器与电感器的应用目录页前一页1.电容器1）电容器的结构与类型2）电容器的电容量3）电容器的主要特性目录页前一页1）电容器的结构与类型任何两块金属导体，中间用电介质（绝缘体）隔开，便组成了一个电容器。电容器的种类很多，按结构可分为固定电容器、微调电容器及可变电容器三类。目录页前一页•常见电容器的图形符号a）微调电容器；b）可变电容器；c）一般电容器；d）电解电容器目录页前一页2）电容器的电容量电容器存储电荷的能力称为电容器的电容量，简称电容。电容的大小等于电容器两极板加单位电压时所存储的电荷量。目录页前一页3）电容器的主要特性（1）电容器的充放电规律。（2）电容器的工作特性。目录页前一页（1）电容器的充放电规律•电容器充放电实验电路a）实验电路；b）充电；c）放电目录页前一页•电容器的充放电规律为：①电容器充电的过程就是极板上电荷不断积累的过程。②电容器充电与放电的快慢，取决于充放电电路中电阻与电容的乘积，而与电压的大小无关。目录页前一页（2）电容器的工作特性。①电容器接在直流电路中，只有在接换电路时，由于电容器充电或放电，电路中才有电流通过（电荷的移动）。②电容器接在交流电路中，随着交流电的不断变化，电容器将不断反复充放电，电路中形成不断变化的电流（电荷不停地来回移动）。③电容器在电路中工作时，它只是实现能量的转换，并不消耗能量。目录页前一页•2.电感器1）电感器的结构与类型2）电感器的电感量3）电感器的主要特性目录页前一页1）电感器的结构与类型电感线圈是用漆包线、纱包线或塑皮线等在绝缘骨架或磁芯、铁芯介质上绕制成的一组串联的同轴线圈。将电感线圈加上散热元件、外壳及接线柱就制成了电感器。电感器的分类：（1）按结构分类；（2）按接线结构分类；（3）按工作频率分类；（4）按用途分类。目录页前一页•常用电感器图形符号a）一般电感；b）带磁芯电感；c）带铁芯电感目录页前一页2）电感器的电感量电感器的电感线圈产生磁场的能力，称为该线圈的电感量（又称为自感系数），简称电感。电感器电感线圈的电感越大，则它储存的磁场能量也就越多。目录页前一页3）电感器的主要特性（1）自感与互感。（2）工作特性。目录页前一页（1）自感与互感。对于接在电路中的电感线圈，当电感线圈中的电流发生变化时，电感线圈会对电流的变化起阻碍作用，即电感线圈会产生感应电动势，这称为自感。如果是两个相邻电感线圈，当其中一个电感线圈的电流发生变化时，另一个电感线圈将产生电动势来阻止电流的变化，这称为互感。目录页前一页（2）工作特性。①电感线圈接在直流电路中，当线圈的电流增大或减小时，电感线圈会阻碍