第1章直流电路.ppt

1、刘美玲，电子工业出版社主编，全国高等职业教育汽车规划教材，第1章DC电路，1.1电路基本概念和元件，1.2电路基本分析方法，1.3电路技能训练，本章小结，电路：电流通过的路径。图1.1汽车照明电路原理图，1.1电路的基本概念和元件，1.1.1电路的组成和功能，图1.2倒车信号系统的工作电路，电路功能：传输和转换电能传输和处理信息，图1.3电路原理图，1.1.2电路的基本物理量，1电流及其参考方向，(1)电流，形成：在很短的时间dt内，如果通过导体截面的电荷为dq，则电流强度为：在DC电路中，习惯上将正电荷的方向指定为电流的实际方向。选择：原则上，你可以选择任何一个，但如果实际方向是已知的，参考

2、方向应尽可能与实际方向一致。参考方向和实际方向之间的关系：正和负。当电流的参考方向与实际方向一致时，电流为正；当电流的参考方向与实际方向相反时，电流为负。(2)电流参考方向，图1.4电流方向判断，2电压及其参考方向，(1)电压，幅值：单位正电荷Q移动过程中的能量变化量。实际方向：指定为电场力的方向。选择：原则上可以任意选择，实际上尽可能与实际方向或当前参考方向一致。参考方向和实际方向之间的关系：正和负。当电压的参考方向与实际方向一致时，电压为正；当电压的参考方向与实际方向相反时，电压为负。(2)电压参考方向，3电动势，大小：非电场力通过内部电源将单位正电荷从电源负极移动到电源正极所做的功。实际

3、方向：从负电源指向正电源。电功率和电功率，电功率：P=UI，电功率(电能):W=UIt，5电势，电势：电路中某一点的电势是从该点到参考点的电压。参考点(零电位点):电位分析前选择作为参考的点。表示：图形符号为。选择：具有更多连接的点，或具有接地和机箱连接的点。结论：电位是相对的，电压是绝对的。电压的实际方向是从高电位到低电位。任意两点之间的电压等于两点之间的电压差。1.1.3电路工作状态、负载状态、开路状态、1.1.3电路工作状态、短路状态、1.1.3电路工作状态，当汽车电路发生故障时，通常使用测试灯或万用表(DC电压块)来寻找电路的断点。在汽车电路故障诊断和维修工作中，为了快速找到故障点，经

4、常采用短路法来短路一些两端。为了区别于意外短路，这种短路通常被称为短路。1.1.4基本元件，1电阻元件，(1)电阻的相关概念，尺寸：(2)电阻串并联电路的应用，2电感元件，(1)电感的相关概念，尺寸：在DC稳态电路中，电感线圈相当于短路。(2)电感元件在汽车电路中的应用，图1.14长笛开关电流传感器，3电容元件，(1)电容的相关概念，尺寸：在DC稳态电路中，电容相当于开路。(2)电容器充电和放电，图1.17电容器充电，图1.18电容器放电，(2)电容器充电和放电，电容器充电和放电过程的速度由电阻R和电容C的乘积决定，电阻越小，充电和放电过程越快。5RC后，可以认为充放电过程结束。通过改变RC，

5、可以改变充电和放电所需的时间。(3)电容元件在汽车电路中的应用，当电路断开时，电容可以快速停止自感电流网格没有交叉分支的环称为网格。2基尔霍夫电流定律(KCL)，内容：在任何时刻，通过电路中任何节点的电流的代数和等于零。表达式：一般化：围绕几个节点的闭合曲面。图1.21广义节点的应用，2基尔霍夫电流定律(KCL)，3基尔霍夫电压定律(KVL)，内容：如果任一电路从任一点顺时针或逆时针绕过电路，所有支路或元件上的电压的代数和将等于零。另一个表达式：在任何电路中，电势上升的总和必须等于电势下降的总和。扩展：电路的一部分(广义电路)，用于计算电路的开路电压。图1.23广义电路的应用，3基尔霍夫电压定

6、律(KVL)，4分支电流法，分支电流法将复杂电路中的每个分支电流作为未知量，根据基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律分别列出节点和电路所需的方程，得到每个未知的分支电流。标记每个支路的电流方向和电路旁路方向。节点电流方程由基尔霍夫电流定律列出。回路电压方程由基尔霍夫电压定律列出。4支路电流法，解题步骤，代入已知数，解联立方程求出各支路的电流，并根据其正负确定各支路电流的实际方向。图1.24，图1.24，1电压源，1.2.2电压源，电流源及其等效变换，理想电压源，零内阻电压源。是一个理想的情况，实际的供电不可能如此。1个电压源、2个电流源、理想电流源、具有无限内阻的电流源。是一个理想的情况，实际的

7、供电不可能如此。2电流源，3电压源和电流源之间的等效变换，理想电压源和理想电流源之间没有等效关系。电压源和电流源之间的等效关系不是等效于外部电路，而是等效于内部电源。注：电动势e IS与电阻r串联的任何电路都可以转化为电流IS和电阻并联的电路。等效变换，电流源的恒定电流的参考方向与电压源的电动势的参考方向一致。理想电压源和理想电流源之间没有等价关系。电动势e和电阻r串联的任何电路都可以转化为电流is和电阻r并联的电路。当RL=时，电压源的内部电阻R0没有功率损耗，但电流源的内部电阻R0有功率损耗。1.2.3叠加定理，内容：在线性电路中，如果有多个电源同时作用，任何支路的电流或电压等于电路中每个

8、电源单独作用产生的电流或电压的代数和。当一个电源单独动作时，其他电源被切除，这称为“电源切除”，即对于电压源，它被认为是“短路”；对于电流源，它被认为是“开路”。理想电压源和理想电流源之间没有等价关系。叠加定理只能叠加电路中的电流或电压，而不能叠加能量和功率。注：电动势e IS与电阻r串联的任何电路都可以转化为电流IS和电阻并联的电路。无效电压源短路，无效电流源断开，电阻不移动。应用叠加定理时，应注意各电源单独工作时电路中各处电流和电压的参考方向与原电路中各电源一起工作时各处电流和电压的相应参考方向之间的关系，以便正确地得到叠加结果(代数和)。1.3技能训练，1 . 3 . 1 DC电压和电势

9、的测量，1.3.2汽车温度传感器热敏电阻的检测，1.3.3电容器的简单检测，1.3.4基尔霍夫定律的验证，1.3.5叠加定理的验证，2。电路一般由电源、负载和中间环节组成。该电路可以实现转换，电势是电路中从某一点到参考点的电压。参考点可以在电路中任意选择。选择不同的参考点，同一点的电位值不同，但两点间的电压与参考点的选择无关，即电位的高低是相对的，而电压值是绝对的。电路的三种状态包括有载、开路和短路。电阻是汽车电器和电子设备中使用的基本元件之一。它的功能是控制和调节电路中的电流和电压，或者用作消耗电能的负载。电感的电压与其电流的变化率成正比，只有当电流变化时，电感两端才会有电压。在DC稳态电路

10、中，电感线圈相当于短路。电容器的电流与其电压的变化率成正比。只有当电压变化时，电容器才有电流。在DC稳态电路中，电容相当于开路。对电容器充电和放电需要一定的时间，这取决于电路中电阻和电容的乘积，即时间常数的大小。电容元件越大，充放电时间越长。基尔霍夫电流定律用于确定连接到同一节点的支路之间的电流关系。在任何时候，通过电路中任何节点的电流的代数和等于零，可以表示为。它也可以扩展到几个节点(广义节点)周围的闭合曲面。基尔霍夫电压定律用于确定回路各部分电压之间的关系。如果你在任何一个回路中从顺时针或逆时针方向的任何一点绕过回路，所有支路或元件上的电压的代数和等于零，也就是说。它也可以应用于回路的某些电路(广义回路)来计算回路的