第1章汽车电系基础知识课件.ppt

1、三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院第一章第一章 直流电路分析直流电路分析汽车电工与电汽车电工与电子技术基础子技术基础主讲：伍时和主讲：伍时和三亚学院三亚学院 理工学院理工学院第一章第一章 直流电路分析直流电路分析教材：冯教材：冯 渊渊 汽车电工与电子技术基础汽车电工与电子技术基础三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院第一章第一章 直流电路分析直流电路分析第一章第一章 直流电路分析直流电路分析要点：要点：1、电路的基本概念、电流、

2、电压、电位、电功率。、电路的基本概念、电流、电压、电位、电功率。2、电阻的基本知识、汽车中特殊电阻的应用。、电阻的基本知识、汽车中特殊电阻的应用。3、电源模型、汽车中蓄电池的基本知识。、电源模型、汽车中蓄电池的基本知识。4、电路的欧姆定律、基尔霍夫电流、电压定律。、电路的欧姆定律、基尔霍夫电流、电压定律。5、汽车电阻、电路、电位分析。、汽车电阻、电路、电位分析。6、支路电流法、叠加原理以及电源等效电路。、支路电流法、叠加原理以及电源等效电路。第一章第一章三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院第一章第一章 直流电路

3、分析直流电路分析第一章第一章 直流电路分析直流电路分析第一节第一节 电路及其基本物理量电路及其基本物理量第二节第二节 电阻元件与欧姆定律电阻元件与欧姆定律第三节第三节 电源及其在汽车中的应用电源及其在汽车中的应用第四节第四节 基尔霍夫定律基尔霍夫定律第五节第五节 电路的三种状态电路的三种状态第六节第六节 电阻的等效变换电阻的等效变换第七节第七节 支路电流法和叠加原理支路电流法和叠加原理第八节第八节 电路的化简和电路的电位分析电路的化简和电路的电位分析三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院第一章第一章 直流电路分析

4、直流电路分析第一章第一章 直流电路分析直流电路分析第一节第一节 电路及其基本物理量电路及其基本物理量一、电路一、电路电路的基本组成与作用。电路的基本组成与作用。电路：电流所流过的路径，是电气设备电路：电流所流过的路径，是电气设备按一定格式连接起来的整体。按一定格式连接起来的整体。日常生活中、工业制造、运输、科研等等都存在使日常生活中、工业制造、运输、科研等等都存在使用电气设备进行工作的场所，所以电路无处不存。用电气设备进行工作的场所，所以电路无处不存。电路作用：实现能量的传送、转换、分配等。电力电路作用：实现能量的传送、转换、分配等。电力电路作用。电路作用。实现信号的处理与传送等。实现信号的处

5、理与传送等。信号电路作用。信号电路作用。 例如：手电筒电路。例如：手电筒电路。三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院第一章第一章 直流电路分析直流电路分析 实际电路元件不是理想的：实际电路元件不是理想的：电池：端电压不恒定；电池：端电压不恒定； 导线：有电阻、磁场；导线：有电阻、磁场； 灯泡：有磁场；灯泡：有磁场； 开关：有接触电阻。开关：有接触电阻。 最简单的电路必须有最简单的电路必须有： 电源：供给能量；电源：供给能量； 负载：消耗能量负载：消耗能量 开关：控制能量；开关：控制能量； 导线：传输能量导线：传输

6、能量中间环节中间环节手电筒电路手电筒电路干干电电池池开开关关电电灯灯第一章第一章 直流电路分析直流电路分析三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院第一章第一章 直流电路分析直流电路分析电路理想元件与模型电路理想元件与模型第一节第一节 电路及其基本物理量电路及其基本物理量电路理想元件：集中参数的电阻电路理想元件：集中参数的电阻R。集中参数的电感集中参数的电感L。集中参数的电容。集中参数的电容C。理想电源：内阻为理想电源：内阻为0的电压源，内阻无穷大得电流源。的电压源，内阻无穷大得电流源。电路模型：将实际电路连接用规定

7、的符号和直线连电路模型：将实际电路连接用规定的符号和直线连接起来的电路图称为电路模型：接起来的电路图称为电路模型：电感电感电容电容电阻电阻RISUSCL电流源电流源电压源电压源电源电源三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院第一章第一章 直流电路分析直流电路分析dtdqi 二、电流及其参考方向实际方向定义：正电荷流向实际方向定义：正电荷流向第一节第一节 电路及其基本物理量电路及其基本物理量电流是单位时间流经导体横截面的电荷量：电流是单位时间流经导体横截面的电荷量：单位：安单位：安A、千安、千安kA、毫安、毫安mA、

8、微安、微安A。ti0直流电流ti0正弦交流电流三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院第一章第一章 直流电路分析直流电路分析 电流及其参考方向 方向：正电荷流向。为什么要用参考方向？ 在复杂电路中，特别是交流电路，电流的 方向是随时变化的，电流的真实方向事先是很难确定的。需要假定一个参考方向，作为计算的标准。解决的方法：电流只有两个方向，可用正负号解决。i 电流方向与参考方向一致；i 电流方向与参考方向相反。注意：分析计算电路必须先设参考方向，参考方向一经设定就不可随意改动。在未标出参考方向的情况下，电流的正负是毫

9、无意义的。dtdqi 第一节第一节 电路及其基本物理量电路及其基本物理量三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院第一章第一章 直流电路分析直流电路分析二、电流及参考方向二、电流及参考方向第一节第一节 电路及其基本物理量电路及其基本物理量电流的参考方向与实际方向电流的参考方向与实际方向实际方向和参考方向实际方向和参考方向一致，一致，I为正值。为正值。AB参考方向参考方向实际方向实际方向AB参考方向参考方向实际方向实际方向实际方向和参考方向实际方向和参考方向相反，相反，I为负值。为负值。参考方向可以随意选择，实际方向是

10、客观存在的。参考方向可以随意选择，实际方向是客观存在的。若同一个电流，选择的参考方向不同，则有若同一个电流，选择的参考方向不同，则有BAABII电流的数值是个代数量，电流的表达式反映电流的电流的数值是个代数量，电流的表达式反映电流的大小和实际方向与电路中标注参考方向的关系。大小和实际方向与电路中标注参考方向的关系。BAABII电路图中标注的方向为参考方向，一般情况，尽可电路图中标注的方向为参考方向，一般情况，尽可能与实际一致，这样结论就会是正值。能与实际一致，这样结论就会是正值。三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业

11、学院第一章第一章 直流电路分析直流电路分析三、电压与电位三、电压与电位电压定义：电压定义：电场力将单位正电荷从电路的某点电场力将单位正电荷从电路的某点(a)一到一到另一点另一点(b)所做的功，称为该两点之间的电压。所做的功，称为该两点之间的电压。U,u。dqdwuab第一节第一节 电路及其基本物理量电路及其基本物理量电压单位为伏特（电压单位为伏特（V ）。）。uababi电电源源外外电电路路uab电位定义：电位定义：电路中某点的电电路中某点的电位等于该点到电路中参考点位等于该点到电路中参考点之间的电压。而参考点的电之间的电压。而参考点的电位为位为0。用。用Va, Vo ，va，vo。1、定义、

12、定义三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院第一章第一章 直流电路分析直流电路分析三、电压与电位三、电压与电位第一节第一节 电路及其基本物理量电路及其基本物理量2、电压的方向：电路中的电压实际方向是从电路的、电压的方向：电路中的电压实际方向是从电路的高电位端指向低电位端。所以也叫电压降。高电位端指向低电位端。所以也叫电压降。选择不同的参考点，电路同一点的电位不同。若选择不同的参考点，电路同一点的电位不同。若Vo=0，Va=4V，Vb=6V， 而而Vb=0V，Vo= -6V，Va= -2V，BAABII电路中，任意两

13、点之间的电压，与电路电位参考点选择电路中，任意两点之间的电压，与电路电位参考点选择无关。无关。VVVUbaab4)6(2610电位也可以存在正值，负值的情况，某点电位高于参电位也可以存在正值，负值的情况，某点电位高于参考点，电位为正，低于参考点电位，则为负。考点，电位为正，低于参考点电位，则为负。AB参考方向参考方向实际方向实际方向实际方向和参考方向实际方向和参考方向相反，相反，U为负值。为负值。实际方向和参考方向实际方向和参考方向一致，一致，U为正值。为正值。AB参考方向参考方向实际方向实际方向汽车电路中，电源的负极与车身相连，称为汽车电路中，电源的负极与车身相连，称为 “搭铁搭铁” ，测量

14、电位时，可以讲车体当成零电位点，即参考点。测量电位时，可以讲车体当成零电位点，即参考点。注意：注意：三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院第一章第一章 直流电路分析直流电路分析四、电动势四、电动势第一节第一节 电路及其基本物理量电路及其基本物理量1、电动势的大小与方向：电动势：电源力（外力）、电动势的大小与方向：电动势：电源力（外力）将单位正电荷从电源的低电位端移到高电位端所做的将单位正电荷从电源的低电位端移到高电位端所做的功定义为电源的电动势。用功定义为电源的电动势。用E表示。表示。电动势是指电源内部，电源力做

15、功的能力，大小等于将电动势是指电源内部，电源力做功的能力，大小等于将单位正电荷从低电位端移到高电位端做功的大小，电压单位正电荷从低电位端移到高电位端做功的大小，电压是指电场力做功的大小，方向是高电位指向低电位。是指电场力做功的大小，方向是高电位指向低电位。电路中，任意两点之间的电压，与电路电位参考点选择电路中，任意两点之间的电压，与电路电位参考点选择无关。无关。电位也可以存在正值，负值的情况，某点电位高于参电位也可以存在正值，负值的情况，某点电位高于参考点，电位为正，低于参考点电位，则为负。考点，电位为正，低于参考点电位，则为负。不同的电源，可以具有不同的电动势，多个电源直接并不同的电源，可以

16、具有不同的电动势，多个电源直接并联，各个电源的电动势应当相同，否则不能直接并联。联，各个电源的电动势应当相同，否则不能直接并联。2、电动势与电压的关系：、电动势与电压的关系：电动势的实际方向：电源电动势的实际方向：电源的低电位端指向高电位端。的低电位端指向高电位端。Eababi电电源源外外电电路路uab三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院第一章第一章 直流电路分析直流电路分析五、电能和电功率五、电能和电功率第一节第一节 电路及其基本物理量电路及其基本物理量1、电场力做功过程中，不断将电荷从电路的一端移、电场力做

17、功过程中，不断将电荷从电路的一端移到另一端，即就是电路消耗（或者吸收）的电能。到另一端，即就是电路消耗（或者吸收）的电能。注意：功率时代数量，当电流，电压采用关联方向时注意：功率时代数量，当电流，电压采用关联方向时P=UI，若计算结果为正值，表明电路消耗功率，为负值，若计算结果为正值，表明电路消耗功率，为负值，表明电路吸收功率。表明电路吸收功率。瓦特瓦特(W)功率：单位时间电路消耗功率：单位时间电路消耗（或吸收）的电能。（或吸收）的电能。Eababi电电源源外外电电路路uabUItUQWdtdwp 焦耳焦耳(J)UIP UIP关联关联非关联非关联注意：功率时代数量，当电流，电压采用非关联方向时

18、注意：功率时代数量，当电流，电压采用非关联方向时P= -UI，若计算结果为正值，表明电路吸收功率，为负，若计算结果为正值，表明电路吸收功率，为负值，表明电路消耗功率。值，表明电路消耗功率。三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院第一章第一章 直流电路分析直流电路分析一、电阻元件一、电阻元件第二节第二节 电阻元件与欧姆定律电阻元件与欧姆定律1、电阻与电阻率、电阻与电阻率SlR11导体的电阻率书中表0165.00175.0R导体电阻，导体电阻，导体电阻率，导体电阻率，l导体长度，导体长度， S导体的横截面，导体的横截面

19、，导体电阻率最低的是银、铜、铝导体电阻率最低的是银、铜、铝锰铜、康铜锰铜、康铜0283.049.043.02、导体电阻率与温度关系导体电阻率与温度关系第一类：金属导体，随着温度升高电阻率增加，如银第一类：金属导体，随着温度升高电阻率增加，如银0.0036、铜、铜0.004、铝、铝0.004。第二类：非金属，随着温度升高电阻率减小，如电解液、第二类：非金属，随着温度升高电阻率减小，如电解液、碳素、半导体。碳素、半导体。第三类：具有稳定不变的电阻率材料。康铜第三类：具有稳定不变的电阻率材料。康铜0.000005，锰铜锰铜0.000006，镍铬合金，镍铬合金0.00013，铁铬铝合金，铁铬铝合金0.

20、00008。三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院第一章第一章 直流电路分析直流电路分析一、电阻元件一、电阻元件第二节第二节 电阻元件与欧姆定律电阻元件与欧姆定律3、电阻率温度特性的应用、电阻率温度特性的应用0036.00165.0，银004.00175.0，铜导体电阻率的温度特性制作温度传感器，车用温导体电阻率的温度特性制作温度传感器，车用温度传感器使用的温度传感器制作材料有两类：热度传感器使用的温度传感器制作材料有两类：热敏电阻和金属热电阻。敏电阻和金属热电阻。热敏电阻常用半导体材料制作。金属材料热电阻常用铂

21、热敏电阻常用半导体材料制作。金属材料热电阻常用铂电阻和铜电阻制作。铂电阻电阻和铜电阻制作。铂电阻=0.106，= =0.00389，具，具有耐腐蚀，温度变化范围宽的优点，使用较多。有耐腐蚀，温度变化范围宽的优点，使用较多。)(11212ttRR000005.049.0康铜000006.043.0，锰铜例如、例如、导体电阻率与温度关系导体电阻率与温度关系三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院第一章第一章 直流电路分析直流电路分析一、电阻元件一、电阻元件第二节第二节 电阻元件与欧姆定律电阻元件与欧姆定律CRRRtto

22、714.35004. 04 . 14 . 16 . 111212温升：，4.11R)/1(004.0Co三相电动机温度的测量：用铜材制作的三相电机三相电动机温度的测量：用铜材制作的三相电机绕组，绕组，20oC时测得绕组电阻为时测得绕组电阻为1.40，运行，运行4小时小时后，测得绕组电阻为后，测得绕组电阻为1.60 ，求此时绕组温度和，求此时绕组温度和温升。温升。)(11212ttRRCtto7.557.35126.12R例如：例如：解：根据表解：根据表1-1，铜材的温度系数，铜材的温度系数，Cto201?2t三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学

23、院理工职业学院三亚学院理工职业学院第一章第一章 直流电路分析直流电路分析一、电阻元件一、电阻元件第二节第二节 电阻元件与欧姆定律电阻元件与欧姆定律3、电阻分类和参数、电阻分类和参数结构分类：结构分类：固定电阻器固定电阻器可变电阻器可变电阻器按制作材按制作材料分类：料分类：金属模电阻器金属模电阻器碳膜电阻器碳膜电阻器金属氧化模电阻器金属氧化模电阻器线绕电阻器线绕电阻器有机合成电阻器有机合成电阻器合金材料电阻器合金材料电阻器，w161按额定功按额定功率分类：率分类：，w81，w41，w21，w1，w2，w4。w8分类：分类：三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职

24、业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院第一章第一章 直流电路分析直流电路分析一、电阻元件一、电阻元件第二节第二节 电阻元件与欧姆定律电阻元件与欧姆定律3、电阻分类和参数、电阻分类和参数电阻型号：由四部分构成电阻型号：由四部分构成第一部分：第一部分：R电阻器电阻器代表结构代表结构 W电位器电位器第二部分：第二部分：T碳膜碳膜代表材料代表材料 H合成器合成器 S 有机实心，有机实心，N 无机实心无机实心J 金属膜，金属膜， Y 氧化膜氧化膜C 沉积膜，沉积膜， I 玻璃釉膜玻璃釉膜P 硼酸膜，硼酸膜， U 硅酸膜硅酸膜X 线绕，线绕， M 压敏材料压敏材料C 光敏材料，光敏材料，R 热敏材

25、料热敏材料 第三部分：第三部分：代表应用类别代表应用类别 普通、普通、超高频、高阻、高温、精密、超高频、高阻、高温、精密、特殊、高功率、可调、温度补特殊、高功率、可调、温度补偿、温度测量、旁热式、稳压偿、温度测量、旁热式、稳压式、正温度系数。式、正温度系数。19数字及字数字及字母：母：G,T,W,D,B,C,P,W,Z第四部分：第四部分：代表产品序号代表产品序号例如：例如：RJ73：固定电阻器：固定电阻器 金属膜材料，精密应用金属膜材料，精密应用 产品序号产品序号3。例如：例如：WXD3：可变电位器：可变电位器 线绕式，多圈线绕线绕式，多圈线绕 产品序号产品序号3。三亚学院理工职业学院三亚学院

26、理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院第一章第一章 直流电路分析直流电路分析误差误差标标称称值值 10%（E12） 5% （E24）1.0、1.2、1.5、1.8、2.2、2.7、3.3、3.9、4.7、5.6、6.8、8.21.0、1.1、1.2、1.3、1.5、1.6、1.8、2.0、2.2、2.4、2.7、3.0、3.3、3.6、3.9、4.3、4.7、5.1、5.6、6.2、6.8、7.5、8.2、9.1等等E6 误差误差 20%1、1.5、2.2、3.3、4.7、6.8三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三

27、亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院第一章第一章 直流电路分析直流电路分析 黑、棕、红、橙、黄、绿、蓝、紫、灰、白、金、银黑、棕、红、橙、黄、绿、蓝、紫、灰、白、金、银 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0.1 0.01误差误差: 1% 2 0.5 0.2 0.1 5 10三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院第一章第一章 直流电路分析直流电路分析的电阻的电阻表示表示%51 . 5 的电阻的电阻表示表示%20 .15 倍倍率率10n误误差差有效有效数字数字有效有效数字数字误误差差倍倍率

28、率10n动画动画三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院第一章第一章 直流电路分析直流电路分析二、特殊电阻在汽车上的应用二、特殊电阻在汽车上的应用第二节第二节 电阻元件与欧姆定律电阻元件与欧姆定律使用分类：使用分类：1、热敏电阻：温度测量元件。、热敏电阻：温度测量元件。2、光敏电阻：灯光控制上使用。、光敏电阻：灯光控制上使用。NTC热敏电阻热敏电阻PCT热敏电阻热敏电阻1、热敏电阻、热敏电阻三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院第一章

29、第一章 直流电路分析直流电路分析第二节第二节 电阻元件与欧姆定律电阻元件与欧姆定律CTR热敏电阻热敏电阻热敏电阻包括正温度系数（PTC）和负温度系数（NTC）热敏电阻，以及临界温度热敏电阻（CTR） NTC热敏电阻热敏电阻1、热敏电阻、热敏电阻三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院第一章第一章 直流电路分析直流电路分析 NTC热敏电阻热敏电阻 NTC（Negative Temperature CoeffiCient）是指随）是指随温度上升电阻呈指数关系减小、具有温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数负温度系数

30、的热的热敏电阻现象和材料该材料是利用锰、铜、硅、钴、敏电阻现象和材料该材料是利用锰、铜、硅、钴、铁、镍、锌等两种或两种以上的铁、镍、锌等两种或两种以上的金属氧化物金属氧化物进行充分进行充分混合、成型、烧结等工艺而成的混合、成型、烧结等工艺而成的半导体陶瓷半导体陶瓷，可制成，可制成具有负温度系数（具有负温度系数（NTC）的热敏电阻其电阻率和材）的热敏电阻其电阻率和材料常数随材料成分比例、烧结气氛、料常数随材料成分比例、烧结气氛、烧结温度烧结温度和结构和结构状态状态不同而变化现在还出现了以碳化硅、不同而变化现在还出现了以碳化硅、硒化锡硒化锡、氮化钽等为代表的非氧化物系氮化钽等为代表的非氧化物系NT

31、C热敏电阻材料热敏电阻材料NTC热敏半导瓷大多是尖晶石结构或其他结构的热敏半导瓷大多是尖晶石结构或其他结构的氧化氧化物陶瓷物陶瓷，具有负的温度系数，电阻值可近似表示为：，具有负的温度系数，电阻值可近似表示为：)11(00*TTBTtneRR1、热敏电阻、热敏电阻 分类分类三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院第一章第一章 直流电路分析直流电路分析 PTC（Positive Temperature CoeffiCient）是指在）是指在某一温度下电阻急剧增加、具有某一温度下电阻急剧增加、具有正温度系数正温度系数的热

32、敏电的热敏电阻现象或材料，可专门用作恒定阻现象或材料，可专门用作恒定温度传感器温度传感器该材料该材料是以是以BaTiO3或或SrTiO3或或PbTiO3为主要成分的烧结体，为主要成分的烧结体，其中掺入微量的其中掺入微量的Nb、Ta、 Bi、 Sb、Y、La等氧化物等氧化物进行原子价控制而使之半导化，常将这种半导体化的进行原子价控制而使之半导化，常将这种半导体化的BaTiO3等材料简称为半导（体）瓷；同时还添加增大等材料简称为半导（体）瓷；同时还添加增大其正其正电阻温度系数电阻温度系数的的Mn、Fe、Cu、Cr的氧化物和起的氧化物和起其他作用的添加物，采用一般陶瓷工艺成形、高温烧其他作用的添加物

33、，采用一般陶瓷工艺成形、高温烧结而使钛酸铂等及其固溶体半导化，从而得到正特性结而使钛酸铂等及其固溶体半导化，从而得到正特性的热敏电阻材料其温度系数及居里点温度随组分及的热敏电阻材料其温度系数及居里点温度随组分及烧结条件（尤其是冷却温度）不同而变化。烧结条件（尤其是冷却温度）不同而变化。 1、热敏电阻、热敏电阻 分类分类三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院第一章第一章 直流电路分析直流电路分析 CTR热敏电阻热敏电阻临界温度热敏电阻临界温度热敏电阻CTR（Critical Temperature Resistor

34、）具有负电阻突变特性，在某一）具有负电阻突变特性，在某一温度下，电阻值随温度的增加激剧减小，具有很大的温度下，电阻值随温度的增加激剧减小，具有很大的负温度系数构成材料是钒、钡、锶、磷等元素氧化负温度系数构成材料是钒、钡、锶、磷等元素氧化物的混合烧结体，是半玻璃状的物的混合烧结体，是半玻璃状的半导体半导体，也称，也称CTR为为玻璃态热敏电阻骤变温度随添加锗、钨、钼等的氧玻璃态热敏电阻骤变温度随添加锗、钨、钼等的氧化物而变这是由于不同杂质的掺入，使氧化钒的化物而变这是由于不同杂质的掺入，使氧化钒的晶晶格格间隔不同造成的若在适当的间隔不同造成的若在适当的还原气氛还原气氛中五氧化二中五氧化二钒变成二氧

35、化钒，则电阻急变温度变大；若进一步还钒变成二氧化钒，则电阻急变温度变大；若进一步还原为三氧化二钒，则急变消失产生电阻急变的温度原为三氧化二钒，则急变消失产生电阻急变的温度对应于半对应于半玻璃半导体玻璃半导体物性急变的位置，因此产生半导物性急变的位置，因此产生半导体体-金属相移金属相移CTR能够作为控温报警等应用能够作为控温报警等应用1、热敏电阻、热敏电阻 分类分类三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院第一章第一章 直流电路分析直流电路分析热敏电阻热敏电阻 分类分类 特性曲线与应用特性曲线与应用红旗车用热敏电阻与温

36、度的关系：表红旗车用热敏电阻与温度的关系：表1.5温度温度/oC-2006080100120电阻电阻/ 15080 5800603 3271871141001011021031041051064080120160200tR123热敏电阻温度特性曲线热敏电阻温度特性曲线三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院第一章第一章 直流电路分析直流电路分析 热敏电阻也可作为热敏电阻也可作为电子线路电子线路元件用于仪表线路元件用于仪表线路温度补偿和温差电偶冷端温度补偿等。利用温度补偿和温差电偶冷端温度补偿等。利用NTC热敏电阻的

37、自热特性可实现自动增益控制，构成热敏电阻的自热特性可实现自动增益控制，构成RC振荡器稳幅振荡器稳幅电路电路，延迟电路和，延迟电路和保护电路保护电路。在自。在自热温度远大于环境温度时阻值还与环境的散热条热温度远大于环境温度时阻值还与环境的散热条件有关，因此在流速计、流量计、件有关，因此在流速计、流量计、气体分析仪气体分析仪、热导分析中常利用热敏电阻这一特性，制成专用热导分析中常利用热敏电阻这一特性，制成专用的的检测元件检测元件。PTC热敏电阻主要用于电器设备的热敏电阻主要用于电器设备的过热保护、无触点过热保护、无触点继电器继电器、恒温、自动增益控制、恒温、自动增益控制、电机电机启动、时间延迟、彩

38、色电视自动消磁、火灾启动、时间延迟、彩色电视自动消磁、火灾报警和温度补偿等方面报警和温度补偿等方面 。热敏电阻热敏电阻 分类分类 特性曲线与特性曲线与 应用应用三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院第一章第一章 直流电路分析直流电路分析1）按制作材料分类：）按制作材料分类： 多晶和单晶光敏电阻器，还可分为硫化镉（多晶和单晶光敏电阻器，还可分为硫化镉（CdS）、硒化镉）、硒化镉(CdSe) 、硫化铅、硫化铅(PbS)、硒化铅、硒化铅(PbSe)、锑化铟、锑化铟(InSb) 光敏电阻器等。光敏电阻器等。2）按光谱特性

39、分类：）按光谱特性分类： 紫外光敏电阻器：对紫外光敏电阻器：对紫外线紫外线较灵敏，包括硫化镉、硒化镉光敏较灵敏，包括硫化镉、硒化镉光敏电阻器等，用于探测紫外线。电阻器等，用于探测紫外线。 红外光敏电阻器：主要有硫化铅、碲化铅、硒化铅。锑化铟等红外光敏电阻器：主要有硫化铅、碲化铅、硒化铅。锑化铟等光敏电阻器，广泛用于导弹制导、天文探测、非接触测量、人体光敏电阻器，广泛用于导弹制导、天文探测、非接触测量、人体病变探测、红外光谱，红外通信等国防、科学研究和工农业生产病变探测、红外光谱，红外通信等国防、科学研究和工农业生产中。中。 可见光光敏电阻器：包括可见光光敏电阻器：包括硒硒、硫化镉、硒化镉、碲化

40、镉、砷化、硫化镉、硒化镉、碲化镉、砷化镓、镓、硅硅、锗、硫化锌光敏电阻器等。主要用于各种光电控制系统，、锗、硫化锌光敏电阻器等。主要用于各种光电控制系统，如光电自动开关门户，航标灯、路灯和其他如光电自动开关门户，航标灯、路灯和其他照明系统照明系统的自动亮灭，的自动亮灭，自动给水和自动停水装置，机械上的自动保护装置和自动给水和自动停水装置，机械上的自动保护装置和“位置检测位置检测器器”，极薄零件的厚度检测器，照相机，极薄零件的厚度检测器，照相机自动曝光装置自动曝光装置，光电计数，光电计数器，烟雾报警器，光电跟踪系统等方面器，烟雾报警器，光电跟踪系统等方面2、光敏电阻、光敏电阻 photoresi

41、stor 分类分类 外观外观三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院第一章第一章 直流电路分析直流电路分析2、光敏电阻、光敏电阻 photo resistor 参数、应用参数、应用光敏电阻器的主要参数光敏电阻器的主要参数1）亮电阻（）亮电阻（k）：指光敏电阻器受到光照射时的电阻值。）：指光敏电阻器受到光照射时的电阻值。2）暗电阻）暗电阻(M)：指光敏电阻器在无光照射（黑暗环境）时的电阻值。：指光敏电阻器在无光照射（黑暗环境）时的电阻值。3）最高工作电压）最高工作电压(V)：指光敏电阻器在额定功率下所允许承受的最高电

42、压：指光敏电阻器在额定功率下所允许承受的最高电压4）亮电流：指光敏电阻器在规定的外加电压下受到光照射时所通过的电流。）亮电流：指光敏电阻器在规定的外加电压下受到光照射时所通过的电流。5）暗电流）暗电流(mA)：指在无光照射时，光敏电阻器在规定的外加电压下通过的电：指在无光照射时，光敏电阻器在规定的外加电压下通过的电流。流。6）时间常数（）时间常数（s）：指光敏电阻器从光照跃变开始到稳定亮电流的）：指光敏电阻器从光照跃变开始到稳定亮电流的63%时所时所需的时间。需的时间。7）电阻温度系数电阻温度系数：指光敏电阻器在环境温度改变：指光敏电阻器在环境温度改变1时，其电阻值的相对变时，其电阻值的相对变

43、化。化。8）灵敏度：指光敏电阻器在有光照射和无光照射时电阻值的相对变化）灵敏度：指光敏电阻器在有光照射和无光照射时电阻值的相对变化用作光强度传感器感知光线强弱，控制汽车前照灯点亮。用作光强度传感器感知光线强弱，控制汽车前照灯点亮。三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院第一章第一章 直流电路分析直流电路分析U、I 参考方向相同时，参考方向相同时，RU+IRU+I 表达式中有两套正负号：表达式中有两套正负号： 式前的正负号式前的正负号由由U、I 参考方向的关系确定；参考方向的关系确定； U、I 值本身的正负值本身的正

44、负则说明实际方向与参考则说明实际方向与参考 方向之间的关系。方向之间的关系。 通常取通常取 U、I 参考方向相同。又称为参考方向相同。又称为“关联方向关联方向”U = I R关联关系关联关系非关联关系非关联关系第二节第二节 电阻元件与欧姆定律电阻元件与欧姆定律 欧姆定律欧姆定律三、欧姆定律三、欧姆定律三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院第一章第一章 直流电路分析直流电路分析解：解：对图对图(a)有有, U = IR例：例：应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。对图对

45、图(b)有有, U = IR326 : IUR所以所以326: IUR所以所以RU6V+2AR+U6V I(a)(b)I2A第二节第二节 电阻元件与欧姆定律电阻元件与欧姆定律 欧姆定律欧姆定律三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院第一章第一章 直流电路分析直流电路分析 遵循欧姆定律的电阻称为遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻线性电阻，它表示该段，它表示该段电路电压与电流的电路电压与电流的比值比值为为常数常数。I/AU/Vo线性电阻的伏安特性线性电阻的伏安特性常数常数即：即： IUR 第二节第二节 电阻元件与欧姆定律电

46、阻元件与欧姆定律 欧姆定律欧姆定律三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院第一章第一章 直流电路分析直流电路分析四、电阻的电功率四、电阻的电功率第二节第二节 电阻元件与欧姆定律电阻元件与欧姆定律 电阻电功率电阻电功率RURIUIP22关联方向功率：关联方向功率：RURIUIP22非关联方向功率：非关联方向功率：线性电阻元件在电路中任何时刻都是消耗功率的。线性电阻元件在电路中任何时刻都是消耗功率的。按电阻为消耗（吸收）功率元件按电阻为消耗（吸收）功率元件AB电压方向电压方向电流方向电流方向AB电压方向电压方向电流方向

47、电流方向三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院第一章第一章 直流电路分析直流电路分析四、电阻的功率四、电阻的功率第一节第一节 电路及其基本物理量电路及其基本物理量例例1、如图电路已知、如图电路已知I=-2A，R=5，求电压，求电压U和电阻和电阻消耗功率消耗功率。BAABIIWRIP205)2(22电压电流参考方向为关联方向。电压电流参考方向为关联方向。解：解：VIPUUIP10220,ABUI R(b)ABUI R(a)VIPUUIP10220,(a)(b)三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业

48、学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院第一章第一章 直流电路分析直流电路分析四、电阻的功率四、电阻的功率第一节第一节 电路及其基本物理量电路及其基本物理量例例2、如图电路已知电压源电压、如图电路已知电压源电压Us=5V电流源电流电流源电流Is=2A，电流源端电压电流源端电压U=15V，R=5，求电阻电压，求电阻电压UR和电阻、和电阻、电压源、电流源的功率；说明是发出还是吸收电压源、电流源的功率；说明是发出还是吸收。VUUURs15105WRIP205)2(22流经电阻流经电阻R的电流的电流I等于电流源电流等于电流源电流。解：解：WIUPsUs10VIPURR10220

49、UsURIUIsWIUPSsIs30152吸收功率吸收功率吸收功率吸收功率发出功率发出功率30SIPWPPRUs302010吸收功率吸收功率发出功率发出功率功率平衡功率平衡三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院第一章第一章 直流电路分析直流电路分析第三节第三节 电源及其在汽车中的应用电源及其在汽车中的应用一、实际电压源模型一、实际电压源模型1、理想电压源模型、理想电压源模型2、实际电压源模型、实际电压源模型 若电阻若电阻R0可以忽略不计，可以忽略不计，或电源端电压与流过电源或电源端电压与流过电源的电流无关，都可以

50、认为的电流无关，都可以认为是理想电压源。是理想电压源。电源的外特性电源的外特性USUI0理想理想实际实际IR0R USU I US理想电压源模型理想电压源模型实际电压源模型实际电压源模型实际电压源具有内阻所以：实际电压源具有内阻所以：IRUUs电源的外特性电源的外特性当当I增大，增大，U下降，下降，R0越小，输出特性越平坦。越小，输出特性越平坦。R0为零，输出特性水平直线。为零，输出特性水平直线。理想电流源实际是不存在的，但若电阻理想电流源实际是不存在的，但若电阻R0很小，可以忽略，就可以认为很小，可以忽略，就可以认为是理想电压源。是理想电压源。三亚学院理工职业学院三亚学院理工职业学院三亚学院