直流电路电感电容电源机器在汽车中的应用

直流电路电感、电容、电源及其在汽车中的应用1.3.1电感元件电感器是用漆包线在绝缘骨架上绕制而成的一种能够存储磁场能量的电子元件。用符号L表示分类：空心、带磁芯；单层线圈、多层线圈、蜂房线圈；固定电感、可调电感。定义通过线圈电流变化，穿过线圈的磁通也相应发生变化，因此在线圈两端产生感应电压。某一时刻，电感两端的电压，只取决于该时刻的电流变化率。（动态特性）电感具有记忆功能-电流不能突变。磁场能量WL，L，I的关系为：汽车电路中的应用点火线圈储存点火能量电感的自感电动势造成过电压1.3.2电容元件电容器简称电容，它由两个极板及它们之间的介质组成。电容元件本身不消耗能量，可以存储电场能量。符号C。具有充放电，隔直通交特性。分类：结构分：固定电容器、半可变电容器、可变电容器介质材料分：电解电容器、有机介质电容器、无机介质电容器电压电流特性电容器是一种聚集电荷的元件，其聚集的电荷量与所加的电压成正比：当电容极板上的电荷q或量极板间的电压uc发生变化时，电路中就会产生电流ic某一时刻电路中的电流ic与该时刻的电压Uc的变化率成正比-动态特性。电容两端的电压不能跃变，电容器具有记忆功能。电场能量应用吸收自感电动势吸收高频波蓄电池的电压安全保护1.4电源及其在汽车中的应用当实际电源本身的功率损耗可以忽略不计，而只起提供能量的作用时，这种电源便可以用一个理想电源元件来表示。一般认为汽车的蓄电池是一个理想的电压源。理想电压源+-实际电压源

电压源模型由上图电路可得:U=–R0

I若R0=0理想电压源:U

U0=

电压源的外特性IUIRLR0+-U+–电压源是由一个理想电压源和内阻R0串联的电源的电路模型。若R0<<RL，U

，可近似认为是理想电压源。理想电压源O电压源理想电压源（恒压源）例1：(2)输出电压是一定值，恒等于电源电压，

（对直流电压，有U

Us。）与恒压源并联的电路电压恒定；(3)恒压源中的电流由外电路决定。特点:(1)内阻R0

=0；IUs+_U+_设

Us=10V，接上RL

后，恒压源对外输出电流。RL

当RL=1时，U=10V，I=10A

当RL=10时，U=10V，I=1A外特性曲线IUUsO电压恒定，电流随负载变化蓄电池分6V、12V、24V三种汽油车普遍采用12V电源，柴油车多采用24V电源蓄电池作用在发动机未运转时，蓄电池供给用电设备所需的全部电能当用电设备同时接入较多，发电机超载时，蓄电池协助发电机共同向用电设备供电当发电机的端电压高于蓄电池的电动势时，蓄电池会将一部分电能转化为化学能储存起来-充电蓄电池产品型号串联的单格电池电池类型电池特征额定容量特殊性能接线方式单独使用串联使用-工作电压并联使用-提高电流串并联2.3.2电流源IRLU0=ISR0

电流源的外特性IU理想电流源OIS电流源是由电流IS和内阻R0并联的电源的电路模型。由U=Us–R0I可得:若R0=理想电流源:I

IS

若R0>>RL，I

IS

，可近似认为是理想电流源。电流源电流源模型R0UR0UIS+－理想电流源（恒流源)例2：输出电流是一定值，恒等于电流IS

，与恒流源串联的电路电流恒定；(3)恒流源两端的电压U由外电路决定。特点:(1)内阻R0

=；设

IS=10A，接上RL

后，恒流源对外输出电压。RL当RL=1时，I=10A，U=10V当RL=10时，I=10A，U=100V外特性曲线

IUISOIISU+_电流恒定，电压随负载变化。2.3.3电压源与电流源的等效变换由左图：

U=Us－

IR0由右图：

U=(IS–I)R0

=ISR0–IR0IRLR0+–UsU+–电压源等效变换条件:Us=ISR0RLR0UR0UISI+–电流源电流源和电压源模型是同一种电源的两种不同电路模型变换时两种电路模型极性必须一致等效变换仅对外电路适用理想电压源和理想电流源不能进行等效变换扩展内阻Ro的内涵，即当有电动势为E的理想电压源与某电阻R串联的有源支路，都可以变换成电流为Is的理想电流源与电阻R并联的有源支路，反之亦然。例:求下列各电路的等效电源解:+–abU25V(a)+