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- 1 - 汇报提纲 汽车电路常用术语 主讲：靳春晖 汽车电路基础知识 学习目标 电路的基本功能 电流、电压、电阻的关系 常用术语的含义 目录 电路的组成 电路的工作状态 电路的特性 交流电的基本物理量 电磁感应 概述 电器设备根据使用目的，通过电通转化为其它功。 电的三大效应：电的三大效应： 1、热效应 当电流流经电阻时，电阻会产生热的现象，如点烟器和熔断 器等。 2、光效应 当电流流经电阻时，电阻会发光，如灯泡等。 3、电磁效应 当电流流经导体或线圈时，导体或线圈周围会产生电磁场， 如点火线圈、交流发电机、喷油器 电路的基本概念 灯 泡 开关 电 池 导线 一、电路的组成 电路就是电流流经的路径 电源就是供应电通的装置 负载是电路中各种用电的设 备 导线是用是电源和负载 控制装置是控制电路中是流 的通断 二、电路的工作状态 1、断路（开路）：整个电路中某处断开，如开关断开、连接导线断开 ，断路时，电路中无电流通过。 2、通路：将电路接通，构成闭合回路，电路中有正常的电流通过。 3、短路：在电路中电源（或电路中一部分）由于某种原因被连接在一 起 电的三大要素 1、电流 a（安培） 指流经电路的电流量 2、电压 v（伏特） 是使电流流过电路的一种压力。电压越高，流过电路的 电流就越大 3、电阻 （欧姆） 电子通过物体的困难程度 三、电路的特性 1、电流 电流：由电荷（带电粒子）有规则的定向运动而形成的 大小：取决于一定时间内通过导体横截面电荷量的多少，用电流强度来衡量。 若在t秒（s)内通过导体横截面的电荷量为q库仑。则电流强度i用下公式表示： i=q/t 方向：习惯上规定以正电荷移动的方向为电流的方向 单位：电流单位为安培，简称安。用字母a表示；常用电流电位：千安 （ka）、安（a）、毫安（ma）、微安（ a） 1ka=1000a 1a=1000 ma 1 ma=1000 a 电流示意图 电子的流动 2、电压 电压：是电路中两点之间的电位差，反映电场力对电荷做功的能力，数值上等 于电场力把单位正电荷从电源的正极经外电路移到负极所做的功 电位：电路中某点的电位实质是这一点与参考点之间的电压，或者说，电路某 两点的电压等于这两点之间的电位差。 方向：规定从高电位(“”)指向低电位(“”) 电动势：在电源内部，电源力把正电荷从负极移到正极所做的功wab 与被移动 的电量q q的比值叫做电源的电动势 ，用符号e表示 ，单位为v 。 e=wab/q 方向：规定的方向从电源的负极指向正极，与电压相反， 单位：伏（特）字母表示v ，千伏（kv）、毫伏（mv）、微伏（uv） 1kv=1000v 1v=1000mv 1mv=1000uv 电压的方向 + - r u 电位示意图 电位具有相对性，即电路中某点的电位值随参考点位置的改变而改变；而电位差 具有绝对性，即任意两点之间的电位差值与电路中参考点的位置选取无关； 电位有正电位和负电位之分，当某点的电位大于参考点电位（零电位）时，称之 为正电位，反之称之负电位 1.5 1.5 1.5 1.5 3.0 1.5 基准（零电位） 电压 3.0-1.5=1.5 4.5-3.0=1.5 1.5 3.0 4.5 电位 电位差+ h1 h2 h3 水 槽 水位 电动势与电压的关系 物理意义不同 方向不同 电动势存在于电源的内部电压 存在于电源的外部 + + +- - - + + + + + + + u e 3、电阻 定义：自由电子在物体中移动受到其它电子的阻碍,对于这种导电所表现的能 力就叫电阻 单位及换算：单位名称为欧姆，简称欧。用字母r表示，符号为；换算公式 为： 1 m=1000k 1k=1000 电阻的计算方式：导体的电阻跟导体的长度成正比，跟导体的截面积成反比，并 与导体的材料性质有关 l为导体长度,s为截面积,为材料电阻率 电阻率：通常是指20摄氏度时，长1m而横截面积为1平方米的某种材料的电阻值 。单位名称为欧*米，用符号*m 电导：电阻的倒数就是电导，用符号g表示，单位是西门子，简称西，用符号s表 示，即： g=r/1 电压、电流、电阻 电压、电流和电阻之间的关系可用图 示水流来表示 电压和电流 图中的设备标识水轮如何随左边水箱中水 容积的变化而变化。这说明流向水轮 的水流速度随水箱中的水压而变化。 当水的这一现象用电来代替时，水容积（ 水压）类比电压，水流类比电流 电流和电阻 水流的压力随着位于水箱和水轮之 间的阀门打开的高度而变化，因 此水轮的转速也随之变化。 此阀门便相当于电路中的电阻。 电流、电压和电阻 增加水箱中水的容量可增加水轮的速度 ，另一方面，降低阀门的开度阻止 水流，便减慢了水轮的速度。因此 ，调节水压和阀门的高度便可以将 水轮控制在设定的速度运行。 同样，在电路中，改变电阻及电压值， 可以对电路中各设备分配不同的做 功量。 4、电阻电路的连接 1）电阻的串联 把两个或两个以上电阻器按顺序首 尾相接连成一串，使电流只有一 条通路连接的方式 特点： 1、电路中流过每个电阻的电流都相 等，即： i0=i1=i2=i3 2、电路两端的总电压等于各电阻两 端的电压之和，即： v0=v1+v2+v3 3、电路的等效电阻（即总电阻）等 于各个串联电阻之各，即： r0=r1+r2+r3 电阻电路的连接 2）电阻的并联： 把两个或两个以上的电阻并列地连接 在两点之间，使每一个电阻两端 都承受同一个连接电压的方法 特点： 1、电路中各电阻两端的电压相等， 并且等于电路两端的电压，即： v0=v1=v2=v3 2、电路中总电流等于各电阻中的电 流之和，即： i0=i1+i2+i3 3、电路的等效电阻（即总电阻）的 倒数，等于各电阻的倒数之和， 即： r0/1=r1/1+r2/1+r3/1 v v1v2v3 r3 r2r1 i 欧姆定律 在导体中流动的电流与电压成正比， 与电阻成反比 r（电阻）v（电压）i（电流） i=v/r v(e) ir 直流电和交流电 直流电是指电流方向一定且 大小不变的电流 交流电即指其电动势、电压 及电流的大小和方向都 随时间按一定规律作周 期性的变化面 四、交流电的基本物理量 周期 频率 角频率 23 周 期 0 e t t t t 交流电每循环一次所需要的时 间叫周期。周期用符号t来表示 ，单位是秒（s）。 24 频 率 0 e t 频率是指一秒钟内交流电重复 变化的次数，用字母 f 表示，单 位是赫兹，简称赫（hz）。 1s f2hz t0.5s tt 25 角频率 表示交流电每秒钟内变化的角度。 s n 单位是弧度/秒。 用字母表示。 t， /t 五、电磁感应 当一个导体，如图所示可在磁铁n和s极之 间自由运动。然后把电流表连接导休 ，形成一个闭合电路。 如图所示，当导体在磁极间运动，那么电 流表的指针就会摆动。 因此，这个导休运动在磁极之间，导休切 害割磁力线，就产生了电流，如果导 体的运动平行于磁力线方向，就没有 电流产生。 这种产生电流的现象，称为电磁感应。 这种通过导体的电流叫做感应电流。感应 电流是靠电动势产生的，电动势是由 于导体的电磁感应所产生的，所以这 种电动势也就是感应电动势 1、自感效应 如图1，当开关闭合或打开时，线 圈的磁力线会有所改变。如图 2所示，磁铁作进、出线圈移 动，也能产生磁力线的变化。 运动磁铁可以产生电动势，这种 电动势的产生无需考虑线圈有 无电流流过。 因此，由于线圈的电流流动或停 止引起磁通量的变化，因磁通 的变化又在这个线圈中产生一 个电动势。 这种现象就叫自感效应 2、互感效应 电子元件 半导体一种电阻比良导体（如：铜、铁 ）要高，但电阻又低于绝缘体（如 ：玻璃、橡胶）的一种材料。 两种常用的半导体材料是：锗、硅。用 纯的锗和硅是不能作半导体的，因 此它们必须掺入杂质来提高它们的 实际用途。 半导体的特性： 它的温度升高时它的电阻值降低 当它掺入其它特定物质时导电性增加 它接触光、磁化或机械应力都可以改变 它的电阻值 加上电压时它可以发光等 半导体 n型半导体是在硅（si)基片或锗（gee） 基片中、掺入少量的砷(as)或磷（p） ，以提供大量的自由电子，这些自由 电子可以流动。 产生电流 “n”型半导体的“n”标识“负”。 p型半导体是在硅（si)基片或（ge)基片中 ，掺入镓（ga）或铟（in）来提供“空 穴”。空穴可以看作是“失去”电子，因 此空穴带正电荷，具有吸引自由电子 的倾向。 p型半导体的“p”代表“正极”。 半导体二极客是由n型和p型半 导体结合成。 分为以下类型： 普通整流二极管 齐纳二极管（稳压） led发光二极管 光敏二极管 二极管 电路符号 1 当蓄电池的正极接在p一侧，负极接在n 一侧时，p型半导体的正空穴和蓄电 池的负极相互排斥，n型半导体的自 由电子和蓄电池的负极相互排斥，排 斥力把它们推到（p-n结合区）。结 果自由电子和空穴相互吸引，使得电 流流过pn结区 2 当蓄电池的接法想反，那么p型半导体 的正空穴和蓄电池的负极相互吸引， n型半导体的自由电五和蓄电池的正 极相互吸引，因此，空穴与自由电子 远离pn接合区。结果在pn结接面 上，没有自由电子，也没有正空穴， 这样就阻止了电流通过 二极管 1、概述： 普通二极管只允许电流向一个方向流。从p侧到n侧 。 2、特点： 最低电压是电流从p侧到n侧所要求的电压。如 硅二极管（a）：约0.3v 锗二极管（b）：约0.7v 如果反向施加电压，则电流不能流通（从n侧到p侧 ）。 如果二极管的n极接蓄电池正极，p极接负极，那么 这个二极管不会导电。但事实上是有极小的电 流，这种电流我们作为反向漏电流。但总的来 说，我们认为二极管反向是不导通的。因为在 设计电路中它是不起作用的。 然面如果反向漏电流增加到足够大的时候，那么二 极管的电流会突然增加，这种现象叫做二极管 击穿。二极管击穿时所施加的电压叫击穿电压 。 普通二极管 整流二极管 1半波整流 交流发电机输出电压、加在二极管上，由 于a点和b点之间的电压加在二极管上 ，是正向接通，所以有电流通过二极 管。然而b点到c点之间的电压加在二 极管上是反向电压，所以电流不能通 过二极管，所以发电机产生的电流只 有一半通过 2全波整流 发电机的a端是正极端，b端是负极端，那 么电流的流向如上图所示，当两端的 极性结换时，那么电流的流向如下图 所示。 说明流出的电流只能按一个方向流过电阻 器r。 齐纳二极管（稳压） 当齐纳二极管允许电流从一个方 向流过时与普通二极管一样， 但是它可以在特定的情况下反 向导通。 齐纳二极管 的符号 正向导通和普通二极管情况 一样。 反向导通的电压为齐纳电压 。 不论电流的强弱，能够保持 工作常量电流，称之齐纳 电压。 齐纳二极管可以根据它的应 用不同有不同的齐纳电压 齐纳二极管（稳压） 发光二极管 1、概述： 和普通二极管一样，发光二 极管是pn结二极管。当发 光二极管正向导通时能够发 光 2、特性： 比普通的灯泡发热小，寿命 长。 以低功率消耗发出亮光。 只需较低电压便可工作 光敏二极管 光敏二极管是pn结二极管。是