汽车电工与电子基础.ppt课件

1、单元一 直流电路 组成：发动机、底盘、车身和电气设备。电气设备：用电设备有发动机启动系、点火系、照明、信号、仪表、空调、音响、雨刮器等。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、电路的基本物理量返回学习目标完成本单元学习后，你应能：1.掌握基本用电安全知识；2.了解电路的组成、工作状态及汽车电路的基本特点；3.理解电路电压、电流、电位、功率等各基本物理量；4.掌握电阻元件的主要特点，电阻的串联、并联、混联等连接方式的分析计算；5.了解电阻的串联、并联、混联在汽车电路上的应用；6.掌握欧姆定律、基尔霍夫定律的内容，并会分析应用。建议学时：1

2、2学时目录页前一页一、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、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（中线）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。目录页前一页想一想 在我们日常生活中使用的很多家用电器的

3、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

4、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。负载时电路中各种用电设备。导线用于连接电源和负载。控制装置是控制电路中电流的通断。目录页前一页电路结构图a）实物图；b）电路图目录页前一页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）目录页前一页汽车单线制a）实物图；b）电路图目录页前一页三、电路的基本物理量1.电流2.电位3.电压4.电动势5.电功和电功率目录页前一页1.电流电路中带点粒子在电源作用下有规则地定向移动而形成电流。方向（

5、正值与参考方向相同，负值与参考方向相反）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。方向（正值与参考方向相同，负值与参考方向相反）目录页

6、前一页4.电动势电动势是电源将其他形式的能转化为电能的装置E，方向（正值与参考方向相同，负值与参考方向相反）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

7、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a）线性电阻；b）非线性电阻目录页前一页2009.9汽车用电线按承受电压的高低分类：高压导线和低压导线。 导线截面积的正确选择根据用电设备的负载电流大小选择导线的截面积。其一般原则为：长时间工作的电气设备可选

8、用实际载流量60%的导线；短时间工作的用电设备可选用实际载流量60%100%之间的导线。同时，还应考虑电路中的电压降和导线发热等情况，以免影响用电设备的电气性能和超过导线的允许温度。为保证一定的机械强度，一般低压导线截面积不小于0.5mm2。2009.9汽车用电线导线截面积的正确选择下表为汽车12V电系主要电路导线截面积选择的推荐值 。标称截面积（mm2） 用途 0.5后灯、顶灯、指示灯、仪表灯、牌照灯、燃油表、雨刮器电机 0.8转向灯、制动灯、停车灯、分电器 1.0前照灯的单线（不接保险器）、电喇叭（3A以下） 1.5前照灯的电线束（接保险器）、电喇叭（3A以上） 1.54其他连接导线 46

9、电热塞 425电源线 1695起动机电缆 2009.9 系统名称 电线主色 代号 系统名称电线主色 代号 电气装置接地线 黑B仪表、报警指示和喇叭系统棕Br点火起动系统 白W前照灯、雾灯等外部照明系统蓝Bl电源系统 红R各种辅助电机及电气操纵系统灰Gr灯光信号系统 绿G收放音机、点烟器等系统紫V车身内部照明系统 黄Y2.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

10、产生怎样的结果？目录页前一页想一想 把一个标有200/100W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，

11、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0.4，外接负载电阻R为9.6。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a）串联电路；b）等效电路目录页前一页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

12、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=1k，R2=2k，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a）并联电路；b）等效电路目录页前一页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

13、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。

14、 （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a）混联电路；b）等效电路目录页前一页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=4，R3=6，R4=8，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六、基尔霍夫定律1.基尔霍夫电流定律2.基尔霍夫电压定律3.支路电流法目录页前一页复杂电路目录页前一页支路：电路中的每一个分支就是一条支路。节点：

15、3条或3条以上支路所汇成的交点叫节点。回路：电路中任一闭合路径都叫回路。网孔：电路中的回路内部不含有支路的回路叫做网孔。目录页前一页1.基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律简称KCL，又称基尔霍夫第一定律（或称节点电流定律）：在任一瞬间，流进某节点的电流之和恒等于流出该节点的电流之和。应用KCL列方程式的步骤：（1）选定节点。（2）标出各支路电流参考方向。（3）针对节点应用KCL定律列方程。目录页前一页 例题1-6：如图（复杂电路）所示电路中，列出节点的电流方程。目录页前一页小提示 公式中的正负号与参考方向有关，若取流入节点的电流为“+”，则流出节点的电流就为“-”，反之这个关系仍成立。目录页前一

16、页2.基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律简称KVL，又称基尔霍夫第二定律（或称回路电压定律）：对于电路中任一闭合回路，沿着任一指定方向（顺时针或逆时针）绕行一周，回路内电压源电压（电位升）的代数和等于各电压降的代数和。目录页前一页当应用KVL列方程时，式中各项符号的正负，应按下列规则来确定：（1）先选定一个回路上绕行的方向。（2）电源部分电压方向由电源正极指向负极。（3）凡是参考方向与绕行方向一致的电压取正，反之取负。目录页前一页例题1-7：如图所示电路，列出回路的电压方程。目录页前一页3.支路电流法直接应用KCL和KVL，分别对复杂电路中相应的节点和回路列出所需要的方程组，而后解出各未知的支路电流，称为支路电流法。目录页前一页 例题1-8：图所示电路中，已知R1=100，R2=R3=5，U1=13V，U2=6V，求各支路电流I1、I2、I3。目录页前一页解：（1）