《汽车电工电子技术》课件-1.1.3电位、电动势、功率和电路的三种状态

汽车电工电子技术

电位、电动势、功率和电路的三种状态主讲：某某某时间：202X.X目

录01项目情境02学习目标03知识构建04任务实施05小结CAR-REPORTPART0101项目情境项目情境凌晨，地铁4号线某列车在车辆段例行检修时出现“蓄电池无法升弓”报警。1.用数字万用表测量并记录车载蓄电池组各单体电池的电位，找出电位异常点；2.核对蓄电池标称电动势，判断是否符合110V应急启动标准；3.通过切换“检修开关”，让列车蓄电池依次进入开路、通路、短路三种状态，验证系统能否在不同状态下正确报警或启动。作为现场技术员，需要完成以下任务：CAR-REPORTPART0202学习目标学习目标素质目标

1.通过学习电路的三种状态，增强在新能源汽车维修和操作中的安全意识。2.通过分析和解决新能源汽车电路问题，培养系统的工程思维和问题解决能力。知识目标能力目标

1.学会使用数字万用表测量新能源汽车电路中的电位、电动势和。2.能够分析新能源汽车在不同工作状态下的电路特性，如通路、开路和短路。

1.理解电位、电动势、功率的物理意义，掌握它们在电路中的计算方法。2.学习功率的计算方法，了解功率在新能源汽车中的应用。CAR-REPORTPART0303知识构建知识构建——电位的基础知识电位是电场力将单位正电荷从该点移到参考点所做的功。电位实际上就是电路中某点至参考点之间的电压，通常设参考点的电位为零。电路中任意两点之间的电压等于这两点之间的电位之差。Uab=Va－Vb知识构建——电位的基础知识理解下图中各点电位(电压降)变化知识构建——电位的基础知识1）计算步骤:①任选电路中某一点为参考点（常选大地为参考点)，设其电位为零。②标出各电流参考方向并计算。③计算各点至参考点间的电压，即为各点的电位。某点电位为正，说明该点电位比参考点高。某点电位为负，说明该点电位比参考点低。知识构建——电位的计算步骤练习OOO2V1kΩ1kΩBA(b)+–2V1kΩ1kΩBA(c)+–(a)2V1kΩ1kΩBA+–图a：选择O点作参考点，则VO＝0，UAB＝VA－VB＝2VVA＝VA-VO=VAO＝1VVB＝VB-VO=VBO＝-VOB=-1V知识构建——电位的计算步骤练习OOO2V1kΩ1kΩBA(b)+–2V1kΩ1kΩBA(c)+–(a)2V1kΩ1kΩBA+–图b：选择B点作参考点，则VB＝0，UAB＝VA－VB＝2V图c：选择A点作参考点，则VA＝0VB＝VB-VA=UBA＝-UAB=-2VUAB＝VA－VB＝2V知识构建——电位的计算步骤练习由以上计算可以看出：参考点不同，各点的电位也不同，但任意两点间的电位差不变。在电路中，也可不再把电源画出，改用电位标出。Us1Us2Us3VAAR1R2Us1Us3R3R4Us2+-+-+-+UAO-R1R4R3AR2知识构建——电动势电动势是指电源内部的非电场力把单位正电荷由低电位b端移到高电位a端所做的功，用e（E）表示，即知识构建——电动势电动势的实际方向为由低电位端指向高电位端，即电位升高的方向，因此，电动势和电压的实际方向相反，如图（a）所示。在开路情况下，电源电动势与电源两端的电压大小相等，方向相反，如图（b）所示。(a)

(b)知识构建——电功和功率电能是由其他形式的能量转换而来的，而电能又可以转换成为其他形式的能。通俗来讲，电流将电能转换成其他形式能量的过程所做的功，称为电功，用字母W表示，单位为J（焦［耳］）。计算公式为

1．电功在生活中经常用到另一个表示电功的单位

（千瓦·时），俗称度，它和焦［耳］的换算关系为知识构建——电功和功率单位时间内电流所做的功称为电功率。其中，时间单位为秒（s），所做的功就是指电功。电功率用大写英文字母P

表示，它是描述电流做功快慢程度的物理量，用公式表示为2．电功率其他常用的电功率单位还有kW（千瓦）、mW（毫瓦）等，它们之间的换算关系为即

（2-4）知识构建——电功和功率某纯电动汽车动力电池标称：•容量：50Ah•额定电压：400V请计算：(1)电池可储存的电能W（用kWh表示）。(2)若车辆在匀速行驶时驱动功率为10kW，理论上这些电能可让车辆运行多少小时？请列出计算式并给出结果。解：(1)电能W=50Ah×400V=20000Wh=20kWh(2)运行时间t=W/P=20kWh÷10kW=2h例题：

知识构建——电路通路状态根据“回路是否闭合、负载能否正常得电”以及“电流与电压的对应关系”，将电路分为三种状态：分别为通路、开路和短路状态。通路状态也称负载状态。电源与负载形成闭合回路，这时电路中有电流流过，整个系统处于工作状态。知识构建——电路通路状态额定功率是负载允许的长期稳定运行的功率满

载负载实际功率等于额定功率轻

载负载实际功率小于额定功率过

载负载实际功率大于额定功率额定功率=额定电压✖额定电流知识构建——电路开路状态开路状态，也叫断路状态。电源与负载之间没有形成闭合回路，这时电路中没有电流流过，系统处于停止状态。知识构建——电路短路状态欧姆定律分母：结果：–+U

从电源发出的电流未经负载而直接流回电源。知识构建——电路短路状态短路是电路最严重、最危险的事故，是禁止的状态。短路时电流经短路线与电源构成回路，导线的电阻很小，近似为零，因此电路中的电流很大。这样大的短路电流通过电路将产生大量的热，容易损坏设备，严重时还会引起火灾。一般电路上都加短路保护装置，如熔断器。CAR-REPORTPART0404任务实施任务实施——数字万用表测电位1.

根据电位类型选择直流或交流电压档。2.红表笔插入“VΩ”孔，黑表笔插入“COM”孔。3.红表笔接触测量点，黑表笔接地。4.读取并记录万用表显示的数值。注意事项1.防止短路2.防止超