电阻电容电感及定律相关知识第3次课.ppt

汽车电工电子技术,主讲教师：苏青,第1章 直流电路,课题一： 电路的作用与组成部分,课题二： 电路的基本物理量,课题三： 电阻、电容、电感,课题四：电路的基本定律、基本分析法,一、复习： 比较电位、电压、电动势的异同。,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,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?,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。,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(3 30) h = 0.06kW 90h = 5.4kW. h,1.在汽车电路中常以( )作为参考点. A.方向盘 B.轮胎 C.车架 D.座椅 2.参考点的电位为( )伏. A.0 B.1 C.2 D.3 3.张三同学有一台25寸的彩电，它的额定功率为200W，若他每天开电视5小时，每度电的电费为0.64元，那他一个月（30天）需要多少电费？,习题:,伏 - 安 特性,线性电阻,非线性电阻,课题三： 电阻、电容、电感,电阻（串、并联）,1 电阻的串联电路,R =R1+R2,1) 电流处处相等 2) 总电压等于各电压之和； 3) 总电阻等于各电阻之和；,二、电压分配（两电阻串联时的分压公式）：,1）U1及U2都小于U 2）有分压作用（阻值越大，分得的电压越高） 3）串联电路中， 总功率=各功率之和,一、串联特点:,三、串联电路的应用： 降压 控制电流（串的电阻越大越多，电流则越小） 改变输出电压,2 电阻的并联,两电阻并联时的分流公式：,(3)总电阻的倒数等于各电阻倒数之和；,(4)并联电阻上电流的大小与电阻成反比。,特点: (1)支路电压处处相等,(2)总电流=各支路电流之各和,应用： 分流、调节电流等。,思考: 串联电路中,串的电阻越大,则分得到的电压( )? 并联电路中,并的电阻越大,则分得到的电流( )?,2.电感 L：,（单位：H, mH, H）,单位电流产生的磁链,电感中电流、电压的关系,电感和结构参数的关系,电感是一种储能元件, 储存的磁场能量为：,电感的储能,3.电容 C,单位电压下存储的电荷,（单位：F, F, pF）,电容符号,有极性,无极性,电容上电流、电压的关系,电容和结构参数的关系,电容的储能,电容是一种储能元件, 储存的电场能量为：,无源元件小结,理想元件的特性 （u 与 i 的关系）,L,C,R,U为直流电压时,以上电路等效为,注意 L、C 在不同电路中的作用,一、部分电路欧姆定律（不含电源） 公式：,二、全电路欧姆定律（含电源） 公式：,U：负载两端电压 R：电阻 I：流过负载的电流,E：电源电动势 R+R0：电路的总电阻 R0:电源内阻 I：总电流,课题四 基本定律,欧姆定律：,解: 对图(a)有, U = IR,例: 应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。,对图(b)有, U = IR,电流的参考方向 与实际方向相反,电压与电流参 考方向相反,一. 电路的状态有:开路(断路),短路,有载,补充： 电路的状态,1.开路(断路),1)分类:控制开路(人为) 和故障开路(意外) 2)特征:,2、 短路,1）分类： 负载短路 电源短路：电源两端被电阻接近于零导体接通 2）原因： 导线绝缘损坏、老化（常见） 误接线 误操作 3）电源短路的特征：短路电流（很大） 电源端电压U=0,4）防止短路： 接入熔断器FU 熔点低 易熔断 保护电路 5）故障诊断维修： 短接法：在电源、熔断器、搭铁线都无故障的情况下才能用,3、 有载,1）有载：即是电路正常工作。 电源与负载接通，有电流流过。 正常工作有全电路欧姆定律：,2）讨论：电路处于有载状态时，电源电压一定， 输出的电流大小取决于外电路负载的大小。 并联用电器越多时，则总电阻和总电流如何变化？,越小,越大,3）总结： 负载增大：即当用电器多时，总电阻越小， 则电流越大，功率越大 负载减少：即当用电器少时，总电阻越大， 则电流越小，功率越小,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,基尔霍夫定律,一、概念： 支路：电路中通过同一电流的每一个分支。,节点：三条或三条以上支路的连接点。(a,b),回路：闭合路径。,电流定律KCL 电压定律KVL,例1：,支路：ab、bc、ca、 （共6条）,回路：abda、abca、 adbca （共7 个）,结点：a、 b、c、d (共4个）,基尔霍夫电流定律(KCL定律),1定律,即: 入= 出,在任一瞬间，流向任一结点的电流等于流出该结点的电流。,对节点 a：,I1+I2 = I3,电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设的闭合面。,2推广,例:,IA + IB + IC = 0,广义结点,在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零。,基尔霍夫电压定律（KVL定律),1定律,即： U = 0,对回路1：,对回路2：,I1 R1 +I3 R3 U1 = 0,I2 R2+I3 R3 U2 = 0,-U1+ I1R1-I2 R2 +U2 = 0,1列方程前标注回路绕行方向（顺时针）；, U = 0 I2R2 U2 + UBE = 0,2应用 U = 0列方程时，等号右边写0，左边要注意 电压的符号： 对于电源：从正极