《汽车电工与电子技术基础》课件项目1：汽车照明电路的检测与

汽车电工与电子技术基础多媒体教学课件项目1汽车照明电路的检测与维修西安电子科技大学出版社出版现在的汽车，越来越安全、舒适、环保、节能，这些都得益于“电”的应用。电子学的发展带动着汽车发展进程。现代汽车可形象地说是“架在四个轮子上的计算机控制系统”。面对当今大量应用在汽车上的自动控制、安全防护、环境污染防治系统中的电子、电脑及人工智能诊断技术，惟有深入学习电路相关知识，乃汽车服务人员的入门钥匙。情境导入：项目描述：

今有桑塔纳2000小轿车，照明电路的前大灯与雾灯出现灯光暗淡，偶尔出现不能点亮的故障，请维修。桑塔纳2000照明电路图完成项目，你需要：1.读懂简单的电路原理图3.认识与并学会常用元件的检测2.学会基本物理量的测量4.验证基尔霍夫定律5.简单故障的判断6.验证叠加原理与戴维南定理电路的组成与作用电路的基本元件电路的基本物理量电路中的基本定律电源的三种状态电路的分析方法知识导航：任务1.1读懂简单的电路原理图1.1.1电路及其作用1.1.2电路模型与原理图

1.1.3.常用电路符号1.1.1电路及其作用1.1.1电路及其作用1.电路概念电路是电流流过的一条闭合路径，它是为了某种需要由一些电工设备或元件按一定方式组合而成。1.1.1电路及其作用2.电路的组成(1)电源是提供电能的设备，它将其他形式的能转换为电能。直流DC：汽车蓄电池t0EU直流电压1.1.1电路及其作用交流AC：1.1.1电路及其作用0正弦交流电压汽车交流发电机（2）负载是消耗电能的元件或设备，它将电能转换为其它形式的能。1.1.1电路及其作用汽车起动机前大灯喇叭（3）中间环节是连接电源与负载的部分，它起传输与分配电能的作用。

开关线束保险

1.1.1电路及其作用例：汽车雾灯控制电路1.1.1电路及其作用负载电源中间环节3.电路的作用（1）：实现电能的分配、传输、传递和能量的转换。1.1.1电路及其作用电源中间环节负载3.电路的作用

（2）：实现信号的传递、控制与处理。信号处理示意图1.1.1电路及其作用（1）信号源能产生或接收含有某种特定信息的信号。1.1.1电路及其作用轮速传感器产生的电信号反映车速压力传感器产生的电信号反映压力的大小话筒将声音转换为电信号信号发生器正弦波、三角波、方波（2）信号处理一是对信号进行整形、滤波、放大等处理（模拟电路）；

二是对所收集到的信号进行存储、计数、运算、判断、比较（数字电路）。1.1.1电路及其作用整形放大滤波（3）执行器也就是负载，是能完成某一特定功能的设备或器件。1.1.1电路及其作用？提问与答疑1.1.2电路模型与原理图1.1.2电路模型与原理图1.实际电路由开关、电动机、传输线、电池等电气器件和设备按实际形状连接而成的电路，称为实际电路。汽车起动实际电路图2.电路模型与电路原理图电路模型是为了方便对实际电路进行分析和用数学描述，将实际电路元件进行理想化（模型化）。电路原理图是用理想元件图形符号替代实际电路中的电气器件与设备，直接体现出各元器件的组成及电路结构与工作原理的布局图。1.1.2电路模型与原理图汽车起动电路原理图？提问与答疑1.1.3.常用电路符号

1.1.3.常用电路符号1.1.3常用电路符号电源负载中间环节简单电路的识读？提问与答疑知识导航：1.2.1电流任务1.2学会基本物理量的测量1.2.2电压1.2.3电位1.2.4电动势1.2.5电功率与电能1.2.1电流1.2.1电流

1.电流的形成

电荷在电场力的作用下定向移动就形成了电流。+++

2.电流的大小数值上等于在单位时间内通过横截面的电荷量，用公式表示为：

q是通过导体横截面的电荷量，单位是库仑，符号为“C”；t是通过电量所用的时间，单位是秒，符号“S”；1S内通过导体横截面的电荷量为1C，则导体中的电流为1安培。1.2.1电流

3.电流的方向

（1）实际方向：规定1.2.1电流问题提出：复杂电路中，电流IR由A流向B，还是由B流向A?

E1RE2IR?1.2.1电流（2）参考方向：假设注意：A、电流只有指定方向之后才有意义。B、参考方向任意指定；C、参考方向是否与实际方向一致，由电流值的正负体现。1.2.1电流（3）电流方向的表示方法：箭头法与脚标法1.2.1电流

3.电流测量

测量某个电路元件流过的电流，需将该线路断开，将电流表串入电路中。

如何测IBA？1.2.1电流

测量电流IAB

E1ABRE2？提问与答疑1.2.2电压

1.电压的定义a、b两点的电压在数值上等于电场力将电荷由a点移到b点所做的功。DC：功Wab，单位焦耳（J）；电荷量q，单位库仑（C）;电压Uab，单位伏特（V）。1.2.2电压

2.电压的方向实际方向：规定，由高电位（“+”极性）端指向低电位（“-”极性）端。参考方向：假设，任意指定。若实际方向与参考方向相同，则计算或测量结果为正值；若实际方向与参考方向相反，则计算或测量结果为负值。1.2.2电压

3.电压的方向表示方法

箭头脚标“+-”号1.2.2电压

4.电压的测量

用万用表（电压档）测量两点之间的电压只需将红、黑两根表笔并联于两点之间即可。注意：

测量UAB时，将红表笔指A，黑表笔指B。脚标A、B即代表A、B两点之间，其顺序也代表其电压的参考方向。测量UBA时，将红表笔指B，黑表笔指A。1.2.2电压E1ABRE2AB

5.电压与电流的关联参考方向

为了分析与计算方便避免混淆，通常我们选择电流与电压的参考方向一致，称为“关联参考方向”。即满足“水”往低处流的自然规律。-+IabUabab1.2.2电压？提问与答疑1.2.3电位

1.电位的定义单位点电荷q从a点移到参考点o所做的功，用公式表示为：比较一下，电压与电位的异同之处？1.2.3电位1.2.3电位某点的电位就等于从该点到参考点之间的电压某两点之间的电压就等于两点电位之差2.电位的测量用万用表（电压档）测量某一点的电位，将黑表笔固定到参考点，红表笔指到该点即为该点的电位。E1ABRE2注意：在一个实际电路中，参考点是唯一的，即电源负极1.2.3电位？提问与答疑1.2.4电动势1.电动势在电源内部，电源力将正电荷从低电位移到高电位，反抗电场力所做的功与被移动电荷的电荷量之比，称为电动势。用公式表示为：

电动势的单位为伏特（V），与电压单位相同。电动势的方向规定为：由电源的负极（低电位）指向电源正极（高电位）。1.2.4电动势2.电动势的方向与表示方法在电源内部电路中，电流的方向从负极流向正极；在电源外部电路中，电流的方向由正极流向负极。电动势方向表示法电动势的方向1.2.4电动势？提问与答疑1.电能

若A、B两点的电压为U，在时间t内电荷Q受电场力作用从A点经负载移动到B点，则电场力所做的功为：1.2.5电功率与电能

电压单位伏特（V）;电流单位为安培（A）；时间单位为秒（S）；电能W单位焦耳（J）。2.电功率

单位时间内所消耗的电能，称为功率。用公式表示为：（1）当P>0时，电路吸收功率，消耗能量，为负载。（2）当P<0时，电路发出功率，释放能量，为电源。1.2.5电功率与电能时间单位为秒（S）；电能W单位焦耳（J）

功率P的单位为瓦特（W）。？提问与答疑知识导航：1.3.1电阻元件任务1.3认识与并学会常用元件的检测1.3.2电感元件1.3.3电容元件1.3.4电压源与电流源1.3.1电阻元件1.3.1电阻元件

导体对电流的阻碍作用称为电阻。用于限流、分流、降压、分压、负载等，在数字电路中做上拉电阻和下拉电阻。1.线性电阻

电路符号伏安特性1.3.1电阻元件关联参考方向下：耗能元件2.非线性电阻非线性电阻伏安特性曲线3.汽车电路中使用的特殊电阻

（1）热敏电阻：阻值会随着温度的变化而变化热敏电阻温度特性临界温度系数(CTR)热敏电阻热敏电阻的图形符号负温度系数(NTC)热敏电阻正温度系数(PTC)热敏电阻

（2）光敏电阻：阻值随着外界光照强弱(明暗)变化而变化。(C)图形符号(b)光照/电流特性(b)光照/电阻特性(b)光照度LX(b)光照度LX

（3）压敏电阻：具有压阻效应

固体受力后电阻率发生变化的现象。金属电阻应变片的内部结构

5—硅膜片7—应变电阻b压电输出特性a压电转换元件压力传感器压电转换元件与输出特性4.常见电阻元件及测量

注意：1.测量电阻时手指不要同时触碰两根线；2.电阻不能在电路中测量；3.不能带电测量。？提问与答疑1.3.2电感元件1.3.2电感元件电感：由绝缘导线绕制而成的线圈，用“L”表示。1.线性电感元件空心电感电路符号1.3.2电感元件图形符号

线圈流过电流时，每匝线圈产生的磁通为，则N匝线圈产生的总磁通称为磁通链。L称为自感或电感,单位是亨利（H）。韦安特性2.非线性电感元件（a）铁心电感线圈（b）磁心电感线圈（c）非线性电感线圈韦安特性

时间常数3.电感的特性实验现象1：τ越大存储磁能时间越长实验现象2：+τ越大释放磁能时间越长（1）电感元件是一个储能元件，存储磁场能；

流过电感元件的电流不能发生跃变。（2）当流过电感元件的电流发生变化时或穿过电感的磁通发生变化时，在电感两端会产生反向感应电动势，故电感对变化的电流有阻碍作用。（3）当流过电感元件的电流恒定时，电感元件相当于短路。隔交通直4.常见电感如何用万用表判断电感元件的好坏？？提问与答疑1.3.3电容元件1.3.3电容元件1.电容器与电容符号结构电容量Q单位库仑（C）；电压U单位伏特（V）；C为电容量，单位法拉（F）。2.电容的伏库特性线性电容元件伏库特性能否说电容量的大小与电荷量成正比，与电压成反比？

两极板间电压为U，电容器任一极板间存储电荷量为Q，则电容器的电容量为：3.电容的特性实验现象1：时间常数RC越大充电时间越长实验现象2：RC越大放电时间越长（1）电容是储能元件，存储电能；其两端电压不能发生突变。（2）当电容两端电压发生变化时，电路中有电流出现，且电压变化越快，电流越大。即电压变化率越高电容对电流阻碍越小。（3）当电容两端的电压为直流时，则电路中电流为零。所以电容对直流相当于断路。

隔直通交当电容电路中有电流时，电流是否穿过了电容器？4.常见电容与测量贴片电容陶瓷电容电解电容涤沦电容金属化聚脂膜电容+固定电容可调电容电解电容半可调电容可调电容4.常见电容与测量档位：F或FCX

插孔：CX？提问与答疑1.3.4电压源与电流源1.3.4电压源与电流源1.电压源

理想电压源的电路符号与伏安特性

实际电压源电路符号与伏安特性2.电流源（a）（b）理想电流源电路符号及伏安特性实际电流源电路符号及伏安特性？提问与答疑知识导航：1.4.1欧姆定律任务1.4验证基尔霍夫定律1.4.2基尔霍夫定律1.4.1欧姆定律1.4.1欧姆定律1.部分电路欧姆定律表示方向1.4.1欧姆定律++例：（1）（2）说明参考方向与实际方向相同说明参考方向与实际方向相反（1）说明参考方向与实际方向相反（2）说明参考方向与实际方向相同++1.4.1欧姆定律注意：

1.在计算中两套正负号：一是公式是中正负号，二是数据中的正负号。

2.计算出来电阻R不可能为负2.全电路欧姆定律？提问与答疑1.4.2基尔霍夫定律1.4.2基尔霍夫定律电路中的几个概念支路：电路中的每一个分支。一条支路支由一个或多个元件串联而成。如图有？条支路。节点：三条或三条以上支路的交点称为节点。图中有？个节点。回路：电路中的任何一条闭合路径。图中有？个回路。网孔：回路中再无任何分支的闭合路径。图中有？个网孔。64731.基尔霍夫电流定律（KCL）（1）在任一瞬间，流入某一节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。（2）在任一瞬间，节点电流的代数和恒等于零。反映了电流的连续性1.4.2基尔霍夫定律

例：如图所示

解：节点a

节点c节点b1.4.2基尔霍夫定律基尔霍夫电流定律也可以将它推广到一个闭合的回路，将这个闭合面看成是一个电路节点。1.4.2基尔霍夫定律例：如图已知电流已知电流，,求闭合面=节点解：

2+7=9A1.4.2基尔霍夫定律注意：

1.在列节点电流方程时必须先标明支路电流参考方向。

2.对于一个节点，流时电流取正，流出取负。

3.基尔霍夫电流定律具有普适性。1.4.2基尔霍夫定律2.基尔霍夫电压定律（KVL）

设电流方向为顺时针，则在RL上与R0上电压方向如图,则：+--+升降（1）对于任一回路，沿回路绕行一周，电压降等于电压升。+--+（2）对任一闭合回路，沿回路绕行一周，各段电压的代数和恒等于零。例：如图请列出回路ABDCA、回路AEFBA及回路AEFBDCA的电压方程。解：（1）标出各支路电流参考方向

（2）标出各电阻电压参考方向++--+-+-

（3）选定回路的绕行方向（顺时针）

（4）沿回路绕行方向，遇正加，遇负减。所有电压代数和等于零。回路ABDCA：回路AEFBA：回路AEFBDCA：

列回路电压方程的步骤：

1：标明各支路电流参考方向

2：依据电流参考方向标明各元件上电压方向

3：选定回路绕行方向（顺时针或逆时针任意）

4：沿回路绕行方向遇正取正，遇负取负，各段电压代数和等于零。

注意：关于方向的问题

1.支路电流方向与元件上电压方向取关联参考方向；

2.回路绕行方向任意取。

3.电源方向为实际方向。

基尔霍夫电压定律还可推广应用于不闭合的假想回路。【例】如图电路中，试求电阻R及B点的电位。15Ω电阻上的电压为30V，且方向如图所示。

【解】（1）求15Ω电阻上的电流为：（2）列节点A电流方程：（3）列节点B电流方程得出：（4）选顺时针绕行方向，列回路电路方程：R=5Ω（5）？提问与答疑知识导航：1.5.1电源的三种状态任务1.5简单故障的检测与判断1.5.2汽车电路的特点1.5.3简单故障的检测与排除1.5.1电源的三种状态1.5.1电源的三种状态1.额定工作状态（有载或负载状态）电流负载端电压电源提供功率负载消耗功率（1）电流与电压（2）功率电源端电压

（3）电源外特性曲线：是指当负载发生变化时，端电压随负载电流的变化曲线。EUIIR00电源外特性曲线负载电流增大时，端电压下降。电源内阻越大，端电压下降越多，带负载能力弱；电源内阻越小，端电压下降越少。带负载能力强。？1.5.1电源的三种状态（4）额定值与实际值额定值是生产厂家为了使产品能在给定的工作条件下正常运行而规定电压（电流）、功率的允许范围。电气设备及元器件在使用过程中一定要了解其额定功率与额定电压，不允许超范围使用，必须保证工作温度不超过规定的允许值。实际值是电气设备在实际使用过程中，由于电网电压的波动或负载的变化，电压、电流与功率不一定等于它们的额定值的这个值。1.5.1电源的三种状态（5）负载运行状态满载：电气设备工作电压（电流）与功率等于额定值。

轻载：电气设备工作电压（电流）与功率小于额定值。过载:电气设备工作电压（电流）与功率大于额定值。最经济、效率最高、使用寿命最长的一种运行方式。会导致无法运行或损坏现象的发生，应避免。会导致设备发热甚至烧毁，应避免。1.5.1电源的三种状态2.空载(断路或开路)电流：电源端电压：负载端电压：电源提供的功率与负载功率：1.5.1电源的三种状态1.5.1电源的三种状态3.短路电源正端（由于某种原因）经过导线直接连接到了电源负端，就构成了短路。电源消耗功率：负载消耗功率：预防与避免短路电流：端电压：？提问与答疑1.5.2汽车电路的特点1.直流供电2.低压单线制

3.低压负极搭铁4.负载并联5.双电源供电why?什么是单线制？为什么负极搭铁？优点是什么？哪两个电源？？提问与答疑1.5.3简单故障的检测与排除1.5.3简单故障的检测与排除1.断路（开路）并联电路断路故障1.5.3简单故障的检测与排除2.短路电源短路电源短路接地短路接地短路1.5.3简单故障的检测与排除3.高阻高阻是原本不希望存在的电阻,由于某种原因引起了电阻的存在，使电路中电阻增大。高阻会导致电路中电流降低从而引起整个电路或元器件工作不正常。引起附加高电阻的原因通常是连接器发生腐蚀、连接点连接不好、连接处松动、接头不干净等。？提问与答疑知识导航：1.6.1电阻串并联电路任务1.6验证叠加原理与戴维南定理1.6.2支路电流法1.6.3叠加原理1.6.4戴维南定理1.6.1电阻串并联电路1.6.1电阻串并联电路1.电阻的串联总等效电阻总电压电流电路消耗的总功率分电压2.电阻的并联总电阻总电压总电流总功率1.6.1电阻串并联电路分电流例：如图，已知各电阻值，求总电阻？提问与答疑1.6.2支路电流法1.6.2支路电流法有两个或两个以上电源供电的复杂电路，以支路电流为未知量，直接利用基尔霍夫电流定律与电压定律联立方程求解的一种电路分析方法，为支路电流法。1.6.2支路电流法解题步骤：1.标出各支路电流的参考方向；2.列出节点电流方程。若有n个节点，则列出n-1个方程；节点a：节点b:节点C:解题步骤：3.选择网孔绕行方向；4.列出网孔电压方程。若有m个网孔，则列出m个网孔的电压方程。5.联立方程，求解。1.6.2支路电流法【例】已知如图电路，R1=100Ω，R2=200Ω，R3=300Ω，E1=10V，E2=12V，求支路电流I1、I2、I3。【解】应用基尔霍夫节点电流定律与回路电压定律，联立方程：代入数据：解得：1.6.2支路电流法结论支路电流法的优点：简单，适合支路少网孔少的电路支路电流法的缺点：对于支路多网孔多的电路方程多，解题繁？提问与答疑1.6.3叠加原理1.6.3叠加原理

叠加原理：对于线性电路，有两个或两个以上电源共同作用时，任何一条支路上的电流（电压）都是由各个电源单独作用时，在各支路产生电流（电压）的代数和。+-+-原电路+-=E1单独作用+-+E2单独作用1.6.3叠加原理+-+-+-=+-+注意方向1.6.3叠加原理注意：1.叠加原理只适用于线性电路，不能够用于非线性电路分析；2.电源单独作用时，不能改变原电路结构与参数。暂时“置零”的电源，即理想电压源短路，令E=0；理想电流源开路，令IS=0；3.解题时必须标明电流的参考方向。分解后电路电流参考方向与原电路参考方向相同取正，相反取负。最后原电路电流的结果是各分电流的代数和；

4.叠加原理用于电流的叠加，也可用于电压的叠加，但功率不能叠加。？提问与答疑1.6.4戴维南定理1.6.4戴维南定理1.二端网络凡是只具有两个引线端与外电路相连的电路，均称为二端网络。1.6.4戴维南定理无源二端网络：在二端网络中没有电源有源二端网络：在二端网络中含有电源1.6.4戴维南定理2.等效电源任何一个有源二端线性网络都可以看成是一个等效的实际电压源。1.6.4戴维南定理3.戴维南定理任何一个有源二端线性网络都可以用一个等效的实际电压源代替。该等效电源的电动势Us就是有源二端网络的开路电压Uab，即将负载支路断开后a、b两端之间的电压；等效内阻RO就是将该有源二端网络所有电源均置零后得到的无源二端网络的等效电阻，这就是戴维南定理。1.6.4戴维南定理等效内阻RO就是将该有源二端网络所有电源均置零后得到的无源二端网络的等效电阻。置零：将理想电压源短路，理想电流源开路1.6.4戴维南定理【例】

用戴维南定理计算RL=4Ω电阻上电流I及两端电压Uab。解题步骤：（1）断开待求支路，求开路电压Uab1.6.4戴维南定理解题步骤：1.6.4戴维南定理解题步骤：（2）将电压源与电流源置零，求等效电阻Rab1.6.4戴维南定理解题步骤：（3）画出等效电路，求出支路电流1.6.4戴维南定理用戴维南定理或诺顿定理解题时注意：

（1）戴维南定理和诺顿定理适用于计算有源二端网络以外的待求支路，对电源外电路等效，对内并不等效。

（2）在画等效电路模型时，应注意开路电压U0的极性。

（3）戴维南定理和诺顿定理应用的另一方面重要意义不在于进行电路计算，而在于进行电路分析时的等效简化。？提问与答疑知识导航：1.7.1换路定律*知识点1.7：电路的暂态分析1.7.2RC电路响应1.7.1换路定律1.几个概念稳态稳态暂态Etuc0换路：指电路从一种相对稳定状态切换到另一种相对稳定状态。稳态：电路中的状态变量（电压或电流）已达到一种相对恒定值。暂态：指电路