汽车电工电子技术第一章直流电路

汽车电工电子技术主讲:杨青青江西冶金职业技术学院1模块三.磁电路及车用电磁元件模块一.直流电路模块二.交流电的基本知识模块四.直流电动机和交流发电机模块六.数字电路模块五.模拟电路模块七.汽车计算机模块八.安全用电模块三.磁电路及车用电磁元件模块一.直流电路模块二.交流电的基本知识模块四.直流电动机和交流发电机模块五.模拟电路模块六.数字电路模块七.汽车计算机模块三.磁电路及车用电磁元件模块一.直流电路模块二.交流电的基本知识模块四.直流电动机和交流发电机模块五.模拟电路模块一直流电路学习目标完成本单元学习后，你应能：1.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；3.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；4.了解电阻的串联、并联、混联在汽车电路上的应用；5.掌握欧姆定律的内容，并会分析应用。课题1电路的组成及其工作状态课题导入负载:吸收电能的装置电源:

提供电能的装置开关：接通或断开的控制元件

电路概念

电路是电流的流通路径,它是由一些电气设备和元器件按一定方式连接而成的。连接导线：传输和分配电能作用2、电路图手电筒的电路模型

为了便于用数学方法分析电路,一般要将实际电路模型化，用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相对应的电路模型。例：手电筒

手电筒由电池、灯泡、开关和筒体组成。

理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、电容元件和电源元件等。+R0R开关EI电珠+U干电池导线汽车电路举例：

后窗除霜装置

1．作用在较冷的季节，车窗玻璃上会凝结上一层霜、雾、雪或冰，从而影响驾驶员的视线。为了避免水蒸气凝结，设置了除霜（雾）装置，需要时可以对风窗玻璃加热。

2．组成和原理

1—蓄电池；2—点火开关；3—熔丝；4—除霜器开关及指示灯；5--除霜器（电热丝）。２４

１５。。。。。５

简化电路后窗除霜电路

1—蓄电池；2—点火开关；3—熔丝；4—除霜器开关及指示灯；5--除霜器（电热丝）。汽车单线制二、电路的基本物理量1.电流2.电压3.电位4.电动势5.电阻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。电流的实际方向为正电荷的运动方向。2.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。汽车工程学院—汽车电气项目组13表示符号=U

单位=伏特（V）单位换算:mV=0.001VV=1VkV=1000VMV=1000000V

电压数值的大小可以通过伏特表测量3.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2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，通常选大地为参考点，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。例：如图1-1-4所示，已知U=-5V，Uab=2V，试求（1）Uac（2）分别以a点和c点作参考点，求b点的电位和bc两点之间的电压Ubc结论：电路中某两点间电压大小绝对，与参考点无关某点电位大小相对，随参考点改变（电压电位区别）4.电动势衡量电源力做功本领的物理量将正电荷源源不断地移到正极，这种力叫做电源力方向规定：在电源内部由负极指向正极思考“

电动势端电压区别

电动势只存在电源内部，端电压不仅仅存在电源两端也存在外部一般情况下，端电压大小<电动势大小，开路情况下相等电动势端电压方向相反(2)参考方向的表示方法电流：Uab

双下标电压：(1)参考方向I

在分析与计算电路时，对电量任意假定的方向。Iab

双下标电路基本物理量的参考方向箭标abRI正负极性+–abUU+_+R0U3V注意：在参考方向选定后,电流(或电压)值才有正负之分。实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值；实际方向与参考方向相反，电流(或电压)值为负值。

实际方向与参考方向的关系I=0.28AI=–0.28A

电源电压为US

=3VU++R0US3VU´+例:电路如图所示。

电流I的参考方向与实际方向相同，I=0.28A,

反之亦然。

电压U´的参考方向与实际方向相反,U´=–2.8V;即:U

=–U´

电压U的参考方向与实际方向相同,U

=2.8V2.8V–2.8V5.电阻R（反应导体对电流起阻碍作用大小的物理量，它是客观存在的。大小与其几何尺寸及材料温度有关）单位欧姆1）导体电阻电阻R（反应导体对电流起阻碍作用大小的物理量，它是客观存在的。大小与其几何尺寸及材料温度有关）单位欧姆

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。四.电路的工作状态1）断路（开路）2）短路3）通路1）断路（开路）电阻对电源来说是无穷大特征:

开关断开开路I=0电源端电压

(开路电压)负载功率U

=U0=US

P

=0(1)开路处的电流等于零；

I

=0(2)开路处的电压U视电路情况而定。电路中某处断开时的特征:I+–U有源电路IRoR+

-USU0+

-2）短路电阻对电源来说等于0，电源却很大，容易烧毁电源，使电路起火不允许电源外部端子被短接短路

特征:电源端电压负载功率短路电流（很大）U

=0

P

=0(1)短路处的电压等于零；

U

=0(2)短路处的电流I视电路情况而定。电路中某处短路时的特征:I+–U有源电路IRRo+

-US3）通路（有载工作状态）短路、断路——汽车电气设备线路常见故障1．开路

（断路）故障（右图）2．短路（短接）故障（下图）3．接触不良（接触电阻过大）故障

思考题课题2欧姆定律1.部分电路欧姆定律2.全电路欧姆定律3.电功和电功率目录页前一页301）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。部分电路例题：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？例题：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？标有220V/60W的电灯泡，电阻：R=220^2/60=807欧接在110V的电源上，消耗的功率为：P1=110^2/807=15W这时，灯光发红较暗。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。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。求电源端电压和内电阻电压？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。求电源端电压和内电阻电压？I=E/R=3/(0.4+9.6)=0.3(A)U=IR=0.3*9.6=2.88(V)UR0=3-2.88=0.12(v)4.电功和电功率1）电功2）电功率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。38例题：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？例题：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？1200W=1.2KW1.2*4*0.5*30=72元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。

电气设备的额定值

额定值:电气设备在正常运行时的规定使用值1.额定值反映电气设备的使用安全性；2.额定值表示电气设备的使用能力。

注意：电气设备工作时的实际值不一定都等于其额定值，要能够加以区别额定值通常标在其外壳的铭牌上，额定值也叫做铭牌数据

例：一只220V,60W的白炽灯,接在220V的电源上，试求通过电灯的电流和电灯在220V电压下工作时的电阻。如果每晚工作3h(小时)，问一个月消耗多少电能?解:

通过电灯的电流为电气设备的三种运行状态欠载(轻载)：I<IN

，P<PN(不经济)

过载(超载)：

I>IN

，P>PN(设备易损坏)额定工作状态：I=IN

，P=PN

(经济合理安全可靠)

在220V电压下工作时的电阻一个月用电W

=Pt=60W(330)h

=0.06kW90h

=5.4kW.h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？

例：一只220V,100W的白炽灯,正常发光时通过灯丝的电流是多少？灯丝的电阻是多大？

例：一个100欧的电阻流过50mA的电流时，求电阻上的电压降和电阻消耗的功率，当通过电流的时间为1min时，电阻消耗的电能为多少？作业课题3简单直流电路的计算1.电阻的串联2.电阻的并联1.电阻的串联1）串联电路的特点2）串联电路的应用51电阻的串联：在电路中，若两个或两个以上的电阻按顺序一个接一个地连成一串，使电流只有一个通路。电阻串联1）串联电路的特点（1）电流处处相等。（2）总电压等于