1、汽车电路分析及检测2008-7-152008-7-15 汽车电工电子基础知识汽车电工电子基础知识1.1电路的基本知识电路的基本知识1.2磁场与磁路的基本概念磁场与磁路的基本概念1.3电路中基本元件电路中基本元件1.4电子元件电子元件1.5基本电路单元基本电路单元汽车电路分析及检测2008-7-152008-7-151.1 1.1 电路的基本知识电路的基本知识 1.1.1 1.1.1电路的组成电路的组成 电路是电流通过的路径。电路是一些电气设备，电器元件，按一定的方式电路是电流通过的路径。电路是一些电气设备，电器元件，按一定的方式组合起来，构成的电流的通路。组合起来，构成的电流的通路。 一般电路
2、是由一般电路是由电源、负载、中间环节电源、负载、中间环节三部分组成。三部分组成。 1 1. .电源是提拱电能的装置，它把其他形式的能量转换为电能。例如，干电池，电源是提拱电能的装置，它把其他形式的能量转换为电能。例如，干电池，发电机等。发电机等。 2.负载是取用电能的装置，是各种用电设备的总称它把电能转换为其他形负载是取用电能的装置，是各种用电设备的总称它把电能转换为其他形式的能量例如：电灯、电炉、电动机等。式的能量例如：电灯、电炉、电动机等。 3.导线、开关等称为中间环节。用来传送，分配电能，控制电路的通断，保导线、开关等称为中间环节。用来传送，分配电能，控制电路的通断，保护电路安全正常运行
3、。护电路安全正常运行。灯泡发光电路图汽车电路分析及检测2008-7-152008-7-151.1 1.1 电路的基本知识电路的基本知识 1.1.2电路的基本物理量电路的基本物理量 1电流电流 电荷的定向移动形成电流，正电荷和负电荷的定向移动都形成电流。在金属导体电荷的定向移动形成电流，正电荷和负电荷的定向移动都形成电流。在金属导体中，电流是自由电子有规则的定向运动形成。中，电流是自由电子有规则的定向运动形成。 电流的大小用电流强度来表示。等于单位时间内通过某一导体横截面的电荷量，电电流的大小用电流强度来表示。等于单位时间内通过某一导体横截面的电荷量，电流分两种，即直流电流和交流电流。单位是安培
4、，简称安，符号为流分两种，即直流电流和交流电流。单位是安培，简称安，符号为A。 2电压和电位电压和电位 电压是电路中两点之间的电位差，它反映电场力对电荷做功的能力，数值上等于电压是电路中两点之间的电位差，它反映电场力对电荷做功的能力，数值上等于电场力把单位正电荷从电源的正极经外电路移到负极所做的功。单位是伏特，简称伏，电场力把单位正电荷从电源的正极经外电路移到负极所做的功。单位是伏特，简称伏，符号为符号为V。 在电路中任意选一点为参考点，则某点到参考点的电压就叫做这一点（相对于参在电路中任意选一点为参考点，则某点到参考点的电压就叫做这一点（相对于参考点）的电位。参考点在电路图中用符号考点）的电
5、位。参考点在电路图中用符号“”表示。在电气设备和汽车中常用大地表示。在电气设备和汽车中常用大地和机壳及汽车车身作为接地点。电位用符号和机壳及汽车车身作为接地点。电位用符号V表示，如表示，如A点电位记作点电位记作VAVA。注：注：电位与电压的关系：（电位与电压的关系：（1）电路中某一点的电位等于该点与参考点之间的电压。因此，）电路中某一点的电位等于该点与参考点之间的电压。因此，离开参考点讨论电位是没有意义的。（离开参考点讨论电位是没有意义的。（2）参考点选的不同，电路中各点的电位值也）参考点选的不同，电路中各点的电位值也不同，但是，任意两点之间的电压是不变的。所以，电路中各点的电位值的大小是相不
6、同，但是，任意两点之间的电压是不变的。所以，电路中各点的电位值的大小是相对的，而两点之间的电压值是绝对的。对的，而两点之间的电压值是绝对的。 汽车电路分析及检测2008-7-152008-7-151.1 1.1 电路的基本知识电路的基本知识3电动势电动势 非电场力把单位正电荷从电源内部低电位非电场力把单位正电荷从电源内部低电位b端移到高电位端移到高电位a端所做的功，称端所做的功，称为电动势，用字母为电动势，用字母E表示。表示。 电动势的单位与电压相同，也用伏（电动势的单位与电压相同，也用伏（V）表示。电动势的极性和实际方向）表示。电动势的极性和实际方向是客观存在的。是客观存在的。 4电能与电功
7、率电能与电功率 电流能使电灯发光、电动机转动、电炉发热，这些都说明电流通过电气设电流能使电灯发光、电动机转动、电炉发热，这些都说明电流通过电气设备时做了功，消耗了电能，我们把电气设备在工作时间消耗的电能（也称备时做了功，消耗了电能，我们把电气设备在工作时间消耗的电能（也称为电功）用为电功）用W表示，电能的单位是焦耳，简称焦（表示，电能的单位是焦耳，简称焦（J）。电能的大小与通）。电能的大小与通过电气设备的电流和加在电气设备两端的电压以及通过的时间成正比，即过电气设备的电流和加在电气设备两端的电压以及通过的时间成正比，即 W=UIt 电气设备在单位时间内消耗的电能称为电功率，简称功率，用电气设备
8、在单位时间内消耗的电能称为电功率，简称功率，用P表示，电表示，电功率的单位是瓦特，简称瓦（功率的单位是瓦特，简称瓦（W）。即）。即UItUIttUQtWP汽车电路分析及检测2008-7-152008-7-151.1 1.1 电路的基本知识电路的基本知识 5电阻与欧姆定律电阻与欧姆定律 电路中具有阻碍电流通过的作用称为电阻，电阻的单位为欧姆，简称欧。电电路中具有阻碍电流通过的作用称为电阻，电阻的单位为欧姆，简称欧。电路中流过电阻路中流过电阻R的电流的电流I与电阻两端的电压与电阻两端的电压U成正比，这就是欧姆定律，其表达成正比，这就是欧姆定律，其表达式如下：式如下： 1.1.3电路的工作状态电路的
9、工作状态 1.有载工作状态有载工作状态 在有负载的工作状态下，负载电流的变化将引起端电压的变化。在图示电路在有负载的工作状态下，负载电流的变化将引起端电压的变化。在图示电路中，当开关合上之后，就是电路的有载工作状态。中，当开关合上之后，就是电路的有载工作状态。 IUR 汽车电路分析及检测2008-7-152008-7-151.1 1.1 电路的基本知识电路的基本知识电路中的电流为电路中的电流为负载电阻两端的电压为负载电阻两端的电压为2开路状态开路状态若图示电路中的开关是断开的，或者电流过大使熔断器熔断等，电路即处若图示电路中的开关是断开的，或者电流过大使熔断器熔断等，电路即处于开路状态，又叫做
10、断路状态或空载状态。于开路状态，又叫做断路状态或空载状态。开路时，外电路的电阻对电源来说等于无穷大，因此电路中的电流为零。开路时，外电路的电阻对电源来说等于无穷大，因此电路中的电流为零。此时负载上的电流、电压、功率都等于零。开路时电源的端电压叫做开此时负载上的电流、电压、功率都等于零。开路时电源的端电压叫做开路电压，用路电压，用U表示。表示。由于开路时电流由于开路时电流I=0，故开路电压等于电源电压。，故开路电压等于电源电压。0RRUILSIRUIRUSL0汽车电路分析及检测2008-7-152008-7-151.1 1.1 电路的基本知识电路的基本知识 3短路状态短路状态 在正常状态下工作的
11、电路中，如果电路由于绝缘损坏或接线不当或操作在正常状态下工作的电路中，如果电路由于绝缘损坏或接线不当或操作不慎等原因，使负载端或电源端造成电源线直接触碰或搭接，则形成电路的不慎等原因，使负载端或电源端造成电源线直接触碰或搭接，则形成电路的短路状态。电源和负载都被短路状况如图所示。短路状态。电源和负载都被短路状况如图所示。 此时，电流不再流经负载，外电路的电阻对电源来讲为零。短路电流为此时，电流不再流经负载，外电路的电阻对电源来讲为零。短路电流为0RUISS汽车电路分析及检测2008-7-152008-7-151.1 1.1 电路的基本知识电路的基本知识 由于很小，所以短路电流很大，一般超过电源
12、的额定电流许多倍，这样大由于很小，所以短路电流很大，一般超过电源的额定电流许多倍，这样大的电流不仅在内阻上会产生很大的功率损失，使电源严重发热，而且会产生很的电流不仅在内阻上会产生很大的功率损失，使电源严重发热，而且会产生很大的电磁力使设备发生机械损伤。大的电磁力使设备发生机械损伤。 短路后，负载上的电压、电流和功率都为零，电源所产生的电能全部被内短路后，负载上的电压、电流和功率都为零，电源所产生的电能全部被内阻所消耗。即阻所消耗。即 短路通常是一种严重故障，应该尽量防止。为此，电路中一般都要接入熔短路通常是一种严重故障，应该尽量防止。为此，电路中一般都要接入熔断器或其他自动保护装置，以便在发
13、生短路时在规定的时限内自动切断故障电断器或其他自动保护装置，以便在发生短路时在规定的时限内自动切断故障电路与电源的联系。路与电源的联系。 1.1.4电路中电阻的串联与并联电路中电阻的串联与并联 1串联电路串联电路 把电阻一个接一个地首尾依次连接起来，就组成串联电路，如图所示。把电阻一个接一个地首尾依次连接起来，就组成串联电路，如图所示。200SSIRPP汽车电路分析及检测2008-7-152008-7-151.1 1.1 电路的基本知识电路的基本知识串联电路的基本特点是：串联电路的基本特点是：（1）电路中各处的电流强度相等。）电路中各处的电流强度相等。（2）电路两端的总电压等于各部分电路两端的
14、电压之和。）电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。（3）串联电路的总电阻等于各个电阻之和，即）串联电路的总电阻等于各个电阻之和，即（4）串联电路的电压分配，串联电路中各个电阻两端的电压与它的阻值成）串联电路的电压分配，串联电路中各个电阻两端的电压与它的阻值成正比，即正比，即321RRRRURRRRIRU321111URRRRIRU321222URRRRIRU321333汽车电路分析及检测2008-7-152008-7-151.1 1.1 电路的基本知识电路的基本知识 2并联电路并联电路 把两个或两个以上电阻接到电路中的两点之间，电阻两端承受的是同一把两个或两个以上电阻接到电路中的两点之
15、间，电阻两端承受的是同一个电压的电路，叫做电阻并联电路。图示是三个电阻个电压的电路，叫做电阻并联电路。图示是三个电阻R1、R2、R3组成的并组成的并联电路。联电路。 并联电路的基本特点是：并联电路的基本特点是： （1）电路中各支路两端的电压相等。）电路中各支路两端的电压相等。 （2）电路中的总电流强度等于各支路的电流强度之和。）电路中的总电流强度等于各支路的电流强度之和。汽车电路分析及检测2008-7-152008-7-151.1 1.1 电路的基本知识电路的基本知识（3）并联电路的总电阻，即）并联电路的总电阻，即 这就是说，并联电路总电阻的倒数，等于各个电阻的倒数之和。这就是说，并联电路总电
16、阻的倒数，等于各个电阻的倒数之和。（4）并联电路的电流分配，并联电路中通过各个电阻的电流强度与它的阻）并联电路的电流分配，并联电路中通过各个电阻的电流强度与它的阻值成反比。即值成反比。即3211111RRRR333222111RRIRUIRRIRUIRRIRUI汽车电路分析及检测2008-7-152008-7-151.2 磁场与磁路的基本概念磁场与磁路的基本概念 1.2.1磁场与电磁感应磁场与电磁感应 1磁场磁场 静止不动的带电粒子（电荷）周围存在着电场，电场对静止的电荷有电场静止不动的带电粒子（电荷）周围存在着电场，电场对静止的电荷有电场力的作用。而运动的电荷周围不仅有电场，还有另一种看不见
17、的物质存在，这力的作用。而运动的电荷周围不仅有电场，还有另一种看不见的物质存在，这种由运动电荷产生的物质叫磁场，磁场对运动的电荷有力的作用种由运动电荷产生的物质叫磁场，磁场对运动的电荷有力的作用。 2电流的磁效应电流的磁效应 电流是电荷的运动形成的，因此，电流的周围就有磁场。电流是电荷的运动形成的，因此，电流的周围就有磁场。 （1）通电导体的磁场）通电导体的磁场 如果把磁场想象成布满沿磁场方向的磁力线，通电导体周围的磁场就如果把磁场想象成布满沿磁场方向的磁力线，通电导体周围的磁场就是围绕导体的同心圆，磁场的方向可用右手螺旋定则判定如图所示。是围绕导体的同心圆，磁场的方向可用右手螺旋定则判定如图
18、所示。 （2）线圈的磁场）线圈的磁场汽车电路分析及检测2008-7-152008-7-151.2 磁场与磁路的基本概念磁场与磁路的基本概念 线圈的磁场实际上是通电导体弯曲成螺旋状时的另一线圈的磁场实际上是通电导体弯曲成螺旋状时的另一种形式，磁场的分布形式和方向判定如图所示。种形式，磁场的分布形式和方向判定如图所示。 通电直导体周围的磁场 螺旋线圈产生的磁场 3磁场的基本物理量磁场的基本物理量（1）磁感应强度）磁感应强度汽车电路分析及检测2008-7-152008-7-151.2 磁场与磁路的基本概念磁场与磁路的基本概念 磁场的重要特性之一就是磁场对磁场中的载流导体有力的作用（电磁力）。磁场的重
19、要特性之一就是磁场对磁场中的载流导体有力的作用（电磁力）。若把长度为、电流为的直导体按垂直于磁感应线的方向放入一磁场中，若把长度为、电流为的直导体按垂直于磁感应线的方向放入一磁场中，如图中如图中(a)所示，则作用于导体上的电磁力与导体中通过的电流以及导体所示，则作用于导体上的电磁力与导体中通过的电流以及导体的长度成正比。力的方向和磁感应线的方向以及电流的方向垂直，三者的长度成正比。力的方向和磁感应线的方向以及电流的方向垂直，三者的关系可用左手定则来确定，如图中的关系可用左手定则来确定，如图中(b)所示。若把同一载流导体按垂直所示。若把同一载流导体按垂直于磁感应线的方向放入不同的磁场中或同一磁场
20、的不同位置中，于磁感应线的方向放入不同的磁场中或同一磁场的不同位置中， 电磁力电磁力的大小可能各不相同，而且磁场越强的地方电磁力也越大。可见，电磁的大小可能各不相同，而且磁场越强的地方电磁力也越大。可见，电磁力不仅与电流和导体的长度成正比，且与导体所在位置的磁场强弱有关。力不仅与电流和导体的长度成正比，且与导体所在位置的磁场强弱有关。 (a) (b)汽车电路分析及检测2008-7-152008-7-151.2 磁场与磁路的基本概念磁场与磁路的基本概念 磁感应强度是表示磁场内某点的磁场强弱和方向的物理量，它是一个磁感应强度是表示磁场内某点的磁场强弱和方向的物理量，它是一个矢量。磁感应强度与电流之
21、间的方向关系可用右手螺旋定则来确定，其大矢量。磁感应强度与电流之间的方向关系可用右手螺旋定则来确定，其大小可用公式来衡量。小可用公式来衡量。 磁感应强度的单位是特斯拉（磁感应强度的单位是特斯拉（T）。在工程计算中，有时，由于特斯拉）。在工程计算中，有时，由于特斯拉单位太大，也常采用高斯（单位太大，也常采用高斯（Gs）作为磁感应强度的单位。）作为磁感应强度的单位。 如果磁场内各点的磁感应强度的大小相等，方向相同，则这样的磁场称如果磁场内各点的磁感应强度的大小相等，方向相同，则这样的磁场称为均匀磁场。为均匀磁场。 （2）磁通）磁通 磁感应强度磁感应强度B（如果不是均匀磁场，则取（如果不是均匀磁场，
22、则取B的平均值）与垂直于磁场方向的平均值）与垂直于磁场方向的面积的面积S的乘积，称为通过该面积的磁通，即的乘积，称为通过该面积的磁通，即IlFBBSSB 或汽车电路分析及检测2008-7-152008-7-151.2 磁场与磁路的基本概念磁场与磁路的基本概念 （3）磁导率）磁导率 各种物质在磁场中表现是不一样的，有的会增强磁场，有的会削弱磁场，各种物质在磁场中表现是不一样的，有的会增强磁场，有的会削弱磁场，这主要与各种物质的导磁性能有关。为了衡量物质的导磁性能而引入了磁导这主要与各种物质的导磁性能有关。为了衡量物质的导磁性能而引入了磁导率这个物理量，用符号率这个物理量，用符号 表示，它的物理单
23、位是亨米（表示，它的物理单位是亨米（ ）。）。 经测定，真空中的磁导率为一个常数，用经测定，真空中的磁导率为一个常数，用 表示，有表示，有 （4）磁场强度）磁场强度 磁感应强度的计算在实际中往往很难求得，因为它不仅与电流、导体的磁感应强度的计算在实际中往往很难求得，因为它不仅与电流、导体的形状、位置有关，而且还与物质的磁导率有关。为了方便地计算出形状、位置有关，而且还与物质的磁导率有关。为了方便地计算出B，我们，我们引人了一个辅助物理量，称为磁场强度，用符号引人了一个辅助物理量，称为磁场强度，用符号H表示。表示。 磁场强度也是一个矢量，磁场中某点的磁场强度的方向即为该点的磁感磁场强度也是一个矢
24、量，磁场中某点的磁场强度的方向即为该点的磁感应强度方向。应强度方向。 磁场强度的引人不仅简化了磁场计算，而且常用来分析铁磁材料的磁化状况。磁场强度的引人不仅简化了磁场计算，而且常用来分析铁磁材料的磁化状况。mH /)/(10470mH汽车电路分析及检测2008-7-152008-7-151.2 磁场与磁路的基本概念磁场与磁路的基本概念 1.2.2磁路的概念及基本定律磁路的概念及基本定律 1.磁路磁路 磁路就是磁通通过的路径。磁路实质上是局限在一定路径内的磁场。磁路就是磁通通过的路径。磁路实质上是局限在一定路径内的磁场。磁路中的磁通由励磁电流产生，经过铁心和空气隙而闭合，如图中（磁路中的磁通由励
25、磁电流产生，经过铁心和空气隙而闭合，如图中（a）、）、（b）所示；也可由永久磁铁产生，如图中（）所示；也可由永久磁铁产生，如图中（c）所示。）所示。 2磁路欧姆定律磁路欧姆定律 图中为绕有线圈的铁心，当线圈中通入电流时，在铁心中就会有磁通通图中为绕有线圈的铁心，当线圈中通入电流时，在铁心中就会有磁通通过。实验可知，铁心中的磁通与通过线圈的电流、线圈匝数、磁路的过。实验可知，铁心中的磁通与通过线圈的电流、线圈匝数、磁路的汽车电路分析及检测2008-7-152008-7-151.2 磁场与磁路的基本概念磁场与磁路的基本概念截面积及磁导率成正比，与磁路的长度成反比，即截面积及磁导率成正比，与磁路的长
26、度成反比，即 1-通电线圈（磁源）；通电线圈（磁源）；2-铁心；铁心； 3-空气隙；空气隙；4-磁路磁路 称为磁通势，由此而产生磁通；称为磁通势，由此而产生磁通； 称为磁阻，是表示磁称为磁阻，是表示磁路对磁通具有阻碍作用的物理量。上式可以与电路中的欧姆定律对应，路对磁通具有阻碍作用的物理量。上式可以与电路中的欧姆定律对应，因而称为磁路欧姆定律。因而称为磁路欧姆定律。 mmRFAlINlINAINFmAlR汽车电路分析及检测2008-7-152008-7-151.3 电路中的基本元件电路中的基本元件1.3.1电阻元件的基本特性电阻元件的基本特性电阻元件对电路中的电流具有阻碍作用，是耗能元件。电阻
27、元件对电路中的电流具有阻碍作用，是耗能元件。电阻器简称电阻，它是电路元件中应用最广泛的一种，其质量的好坏对电电阻器简称电阻，它是电路元件中应用最广泛的一种，其质量的好坏对电路工作的稳定性有极大影响。电阻的主要要用途是稳定和调节电路中的路工作的稳定性有极大影响。电阻的主要要用途是稳定和调节电路中的电流和电压，在电路中常用作于分流、分压、滤波（与电容组合）、耦电流和电压，在电路中常用作于分流、分压、滤波（与电容组合）、耦合、阻抗匹配、负载等，电阻用符号合、阻抗匹配、负载等，电阻用符号R表示。表示。 电阻的外形结构示意图电阻的外形结构示意图1电阻的分类电阻的分类（1）按电阻体的材料和结构特征分）按电
28、阻体的材料和结构特征分 有线绕电阻和非线绕电阻能及敏感电有线绕电阻和非线绕电阻能及敏感电阻。阻。（2）按电阻的用途分）按电阻的用途分 用通用电阻、精密电阻、高阻电阻、高压电阻和高用通用电阻、精密电阻、高阻电阻、高压电阻和高频电阻等。频电阻等。汽车电路分析及检测2008-7-152008-7-151.3 电路中的基本元件电路中的基本元件2电阻的伏安特性为电阻的伏安特性为: (a) (b) 电阻元件及伏安特性电阻元件及伏安特性3汽车电路中电阻特性的应用汽车电路中电阻特性的应用（1）点火线圈产生温度。点火线圈中的电阻在工作时，电流流过点火线圈）点火线圈产生温度。点火线圈中的电阻在工作时，电流流过点火
29、线圈会产生热量而使其温度上升。会产生热量而使其温度上升。（2）接触不良造成电压降。点火开关、线路连接端子及蓄电池导线接头等）接触不良造成电压降。点火开关、线路连接端子及蓄电池导线接头等接触不良，就会具有一定的接触电阻，接触电阻产生的电压降会使接触不良，就会具有一定的接触电阻，接触电阻产生的电压降会使IRU 汽车电路分析及检测2008-7-152008-7-151.3 电路中的基本元件电路中的基本元件用电设备的电压降低，电流减小，造成用电设备工作不正常或不能工作。用电设备的电压降低，电流减小，造成用电设备工作不正常或不能工作。（3）接触不良造成温升。电流经过接触电阻所产生的热量，会使该接触不）接
30、触不良造成温升。电流经过接触电阻所产生的热量，会使该接触不良处温度升高。良处温度升高。1.3.2电容元件的基本特性电容元件的基本特性电容器简称电容，它由两个极板及它们之间的介质组成。可以储存电场能电容器简称电容，它由两个极板及它们之间的介质组成。可以储存电场能量，电容元件本身不消耗能量。利用电容器充、放电和隔直、通交特性，量，电容元件本身不消耗能量。利用电容器充、放电和隔直、通交特性，在电路中常用于调谐、滤波、耦合、旁路、能量转换等。电容器用符号在电路中常用于调谐、滤波、耦合、旁路、能量转换等。电容器用符号表示。表示。 汽车电路分析及检测2008-7-152008-7-151.3 电路中的基本
31、元件电路中的基本元件1电容器的分类电容器的分类（1）按其结构分）按其结构分 有固定电容器、半可变电容器、可变电容器三大类。有固定电容器、半可变电容器、可变电容器三大类。（2）按电容器介质材料分）按电容器介质材料分 有电解电容器、有机介质电容器、无机介质电有电解电容器、有机介质电容器、无机介质电容器三大类。容器三大类。2电容器的电压、电流特性电容器的电压、电流特性电容器是一种聚集电荷的元件，其聚集的电荷量与所加的电压成正比，即电容器是一种聚集电荷的元件，其聚集的电荷量与所加的电压成正比，即电容是一种有电容是一种有“记忆记忆”功能的元件。其电场能量的大小与电容量和电容两功能的元件。其电场能量的大小
32、与电容量和电容两端的电压的关系如下：端的电压的关系如下：3汽车电路中电容特性应用汽车电路中电容特性应用（1）电容吸收自感电动势。触点式点火系统分电器上的电容器并联于断电）电容吸收自感电动势。触点式点火系统分电器上的电容器并联于断电器触点的两端，这是利用电容电压不能突变的特性来吸收点火线圈。器触点的两端，这是利用电容电压不能突变的特性来吸收点火线圈。Cuq 2CC12WCU汽车电路分析及检测2008-7-152008-7-151.3 电路中的基本元件电路中的基本元件 初级绕组的自感电势，以减小触点火花和提高次级电压。初级绕组的自感电势，以减小触点火花和提高次级电压。（2）电容吸收高频波。一些电子
33、点火系统的点火线圈处接一个电容，用以吸）电容吸收高频波。一些电子点火系统的点火线圈处接一个电容，用以吸收点火系统产生的高频振荡波，以减小对无线电的干扰。收点火系统产生的高频振荡波，以减小对无线电的干扰。（3）蓄电池的电压安全保护作用。蓄电池相当于一个大容量的电容，用它可）蓄电池的电压安全保护作用。蓄电池相当于一个大容量的电容，用它可以吸收电路中的瞬变过电压，使电压稳定，对电路元件起到了保护作用。以吸收电路中的瞬变过电压，使电压稳定，对电路元件起到了保护作用。 1.3.3电感元件的基本特性电感元件的基本特性 电感器是用漆包线在绝缘骨架上绕制而成的一种能够存储磁场能量的电子电感器是用漆包线在绝缘骨
34、架上绕制而成的一种能够存储磁场能量的电子元件。电感器是汽车电子线路的重要元件之一，它与电阻、电容、晶体管元件。电感器是汽车电子线路的重要元件之一，它与电阻、电容、晶体管等元器件组合构成各种功能的电子电路。在调谐、振荡、耦合、匹配、滤等元器件组合构成各种功能的电子电路。在调谐、振荡、耦合、匹配、滤波等电路中都是重要元件。电感器用符号波等电路中都是重要元件。电感器用符号L表示。表示。 汽车电路分析及检测2008-7-152008-7-151.3 电路中的基本元件电路中的基本元件1电感线圈的分类电感线圈的分类（1）按电感线圈圈芯性质分）按电感线圈圈芯性质分 有空心线圈和带磁芯的线圈。有空心线圈和带磁
35、芯的线圈。（2）按绕制方式不同分）按绕制方式不同分 有单层线圈、多层线圈、蜂房线圈等。有单层线圈、多层线圈、蜂房线圈等。（3）按电感量变化情况分）按电感量变化情况分 有固定电感和微调电感等。有固定电感和微调电感等。2电感器的电压、电流特性电感器的电压、电流特性汽车电路分析及检测2008-7-152008-7-151.3 电路中的基本元件电路中的基本元件 如图所示，当通过线圈的电流发生变化时，由于穿过线圈的磁通也相如图所示，当通过线圈的电流发生变化时，由于穿过线圈的磁通也相应地发生变化，因此在线圈两端产生感应电压，以应地发生变化，因此在线圈两端产生感应电压，以 表示，根据电磁表示，根据电磁感应定
36、律，有感应定律，有 此式是电感元件的特性方程式。它表明：在某一时刻电感两端的电压此式是电感元件的特性方程式。它表明：在某一时刻电感两端的电压只取决于该时刻的电流变化率，而与该时刻电流的大小无关。这一特只取决于该时刻的电流变化率，而与该时刻电流的大小无关。这一特性称为电感的动态特性，故电感元件也称为动态元件。性称为电感的动态特性，故电感元件也称为动态元件。 电感也是一种有电感也是一种有“记忆记忆”功能的元件，其磁场能量功能的元件，其磁场能量 的大小与电感的大小与电感量量L和通过电感的电流和通过电感的电流I的关系如下：的关系如下：3汽车电路中电感特性应用汽车电路中电感特性应用（1）点火线圈储存点火
37、能量。）点火线圈储存点火能量。（2）电感的自感电动势造成过电压。）电感的自感电动势造成过电压。LuLddddiuLttLW2L21LIW 汽车电路分析及检测2008-7-152008-7-151.3 电路中的基本元件电路中的基本元件 1.3.4变压器变压器 变压器是一种交流电压变换成频率相同而电压不同的静止电器设备，在变压器是一种交流电压变换成频率相同而电压不同的静止电器设备，在汽车电子线路中应用十分广泛。汽车电子线路中应用十分广泛。 1变压器的主要作用变压器的主要作用 升压和降压、变换电流、变换阻抗和传递信息。升压和降压、变换电流、变换阻抗和传递信息。如电子线路中的输出变如电子线路中的输出变
38、压器、耦合变压器。压器、耦合变压器。 2变压器的分类变压器的分类 （1）按变压器的铁心和线圈结构分）按变压器的铁心和线圈结构分 有芯式变压器和壳式变压器等，大功有芯式变压器和壳式变压器等，大功率变压器以芯式结构为多，小功率变压器常采用壳式结构。率变压器以芯式结构为多，小功率变压器常采用壳式结构。 （2）按变压器使用频率分）按变压器使用频率分 有高频变压器、中频变压器和低频变压器。有高频变压器、中频变压器和低频变压器。汽车电路分析及检测2008-7-152008-7-151.3 电路中的基本元件电路中的基本元件 3变压器的检测方法变压器的检测方法 （1）外观检查。外观检查包括能够看见摸得到的项目
39、，如线圈引线是否脱焊，绝缘）外观检查。外观检查包括能够看见摸得到的项目，如线圈引线是否脱焊，绝缘材料是否烧焦，机械是否损伤和表面破损等。材料是否烧焦，机械是否损伤和表面破损等。 （2）开路检查。一般中、高频变压器的线圈圈数不多，其直流电阻应很小，在零点）开路检查。一般中、高频变压器的线圈圈数不多，其直流电阻应很小，在零点几欧姆至几欧姆之间。音频和电流变压器由于线圈圈数较多，直流电阻可达几百欧至几欧姆至几欧姆之间。音频和电流变压器由于线圈圈数较多，直流电阻可达几百欧至几千欧以上。用万用表测变压器的直流电阻只能初步判断变压器是否正常，还必须进几千欧以上。用万用表测变压器的直流电阻只能初步判断变压器
40、是否正常，还必须进行短路检查。行短路检查。 （3）短路检查。高频变压器的局部短路要用专门测量仪器判断。中、高频变压器内）短路检查。高频变压器的局部短路要用专门测量仪器判断。中、高频变压器内部局部短路时，表现为线圈的空载值下降，整机特性变坏。部局部短路时，表现为线圈的空载值下降，整机特性变坏。 由于变压器一、二次侧之间是交流耦合，直流断路的，如果变压器两绕组之间发生短路，由于变压器一、二次侧之间是交流耦合，直流断路的，如果变压器两绕组之间发生短路，会造成直流电压直通，可用万用表检测出来。会造成直流电压直通，可用万用表检测出来。 1.3.5继电器继电器 继电器是一种根据特定形式的输入信号的变化来接
41、通或断开小电流电路的自动控制继电器是一种根据特定形式的输入信号的变化来接通或断开小电流电路的自动控制电器。继电器在汽车中主要起着控制和保护电路的作用。电器。继电器在汽车中主要起着控制和保护电路的作用。 继电器一般由三个基本部分组成：继电器一般由三个基本部分组成：检测机构、中间机构和执行机构。检测机构、中间机构和执行机构。 检测机构的作用是接收外界输入信号并将信号传递给中间机构；中间机构对信号的检测机构的作用是接收外界输入信号并将信号传递给中间机构；中间机构对信号的变化进行判断、物理量转换、放大等；当输入信号变化到一定值时，执行机构（一般变化进行判断、物理量转换、放大等；当输入信号变化到一定值时
42、，执行机构（一般是触头）动作，从而使其所控制的电路状态发生变化，接通或断开某部分电路，达到是触头）动作，从而使其所控制的电路状态发生变化，接通或断开某部分电路，达到控制或保护的目的。控制或保护的目的。 汽车中常见的继电器有电磁继电器、干簧继电器、双金属继电器和电子继电器。汽车中常见的继电器有电磁继电器、干簧继电器、双金属继电器和电子继电器。汽车电路分析及检测2008-7-152008-7-151.3 电路中的基本元件电路中的基本元件 1继电器的工作原理继电器的工作原理 （1）继电器的保护工作原理）继电器的保护工作原理 该继电器保护电路用于保护喇叭按钮触点。喇叭的工作电流较大，直接该继电器保护电
43、路用于保护喇叭按钮触点。喇叭的工作电流较大，直接由喇叭按钮控制，其触点很容易烧坏。图中的喇叭电路加了喇叭继电器后，由喇叭按钮控制，其触点很容易烧坏。图中的喇叭电路加了喇叭继电器后，喇叭按钮开关只控制继电器线圈电路的通断，由继电器线圈通电产生的电磁喇叭按钮开关只控制继电器线圈电路的通断，由继电器线圈通电产生的电磁力使继电器触点闭合，接通喇叭电路。喇叭按钮只通过继电器线圈较小的电力使继电器触点闭合，接通喇叭电路。喇叭按钮只通过继电器线圈较小的电流，使喇叭按钮触点不容易烧坏，使用寿命得以延长。流，使喇叭按钮触点不容易烧坏，使用寿命得以延长。汽车电路分析及检测2008-7-152008-7-151.3
44、 电路中的基本元件电路中的基本元件 （2）继电器的自动控制电路原理）继电器的自动控制电路原理 该继电器控制电路用于自动控制充电指示灯的亮起和熄灭，以提示充电系统该继电器控制电路用于自动控制充电指示灯的亮起和熄灭，以提示充电系统工作是否正常。继电器线圈连接发电机的中点接线柱（该接线柱电压是发电机输工作是否正常。继电器线圈连接发电机的中点接线柱（该接线柱电压是发电机输出端子电压的出端子电压的1/2），继电器的常闭触点串联在充电指示灯电路中。当发电机正），继电器的常闭触点串联在充电指示灯电路中。当发电机正常发电时，其中点电压使继电器线圈通电而打开触点，充电指示灯自动熄灭，指常发电时，其中点电压使继电
45、器线圈通电而打开触点，充电指示灯自动熄灭，指示充电系统正常工作。当接通点火开关而发动机未工作或发电机出现了故障时，示充电系统正常工作。当接通点火开关而发动机未工作或发电机出现了故障时，发电机中点电压低或无，使继电器线圈电流小或断流，继电器触点在弹簧力作用发电机中点电压低或无，使继电器线圈电流小或断流，继电器触点在弹簧力作用下闭合，充电指示灯亮，指示充电系统未工作或有故障。下闭合，充电指示灯亮，指示充电系统未工作或有故障。汽车电路分析及检测2008-7-152008-7-151.4 电子元件电子元件 1.4.1 PN结及其特性结及其特性 1、半导体的基本知识、半导体的基本知识 物质按其导电能力的
46、不同，将其分为导体、绝缘体和半导体三类。半导物质按其导电能力的不同，将其分为导体、绝缘体和半导体三类。半导体，它的导电能力介于导体和绝缘体之间，并且其导电能力是可以控制的。体，它的导电能力介于导体和绝缘体之间，并且其导电能力是可以控制的。如硅、锗以及大多数金属氧化物和硫化物等都是半导体。其中以硅和锗半导如硅、锗以及大多数金属氧化物和硫化物等都是半导体。其中以硅和锗半导体的生产技术较为成熟，所以应用较多。体的生产技术较为成熟，所以应用较多。 半导体的特征：半导体的特征： （1）杂敏性。）杂敏性。半导体对杂质很敏感。在半导体硅中只要掺入亿分之一的半导体对杂质很敏感。在半导体硅中只要掺入亿分之一的硼
47、（硼（B），电阻率就会下降到原来的几万分之一。人们就用控制掺杂的方法，），电阻率就会下降到原来的几万分之一。人们就用控制掺杂的方法，制造出各种不同性能、不同用途的半导体器件，如普通半导体二极管、三极制造出各种不同性能、不同用途的半导体器件，如普通半导体二极管、三极管、晶闸管、电阻和电容等。管、晶闸管、电阻和电容等。 在半导体中不同的部分掺入不同的杂质就呈现不同的性能，再采用一些在半导体中不同的部分掺入不同的杂质就呈现不同的性能，再采用一些特殊工艺，将各种半导体进行适当的连接就可制成具有某一特定功能的电特殊工艺，将各种半导体进行适当的连接就可制成具有某一特定功能的电路路集成电路。集成电路。 （2
48、）热敏性。）热敏性。半导体对温度很敏感。温度每升高半导体对温度很敏感。温度每升高10，半导体的电阻率，半导体的电阻率就减小为原来的二分之一。这种特性对半导体器件的工作性能有许多不利的就减小为原来的二分之一。这种特性对半导体器件的工作性能有许多不利的影响，利用这一特性可制成自动控制中有用的热敏电阻。影响，利用这一特性可制成自动控制中有用的热敏电阻。 （3）光敏性。）光敏性。半导体对光照很敏感。半导体受光照时，它的电阻率会显半导体对光照很敏感。半导体受光照时，它的电阻率会显著减小。自动控制中用的光电二极管、光电三极管和光敏电阻等，就是利用著减小。自动控制中用的光电二极管、光电三极管和光敏电阻等，就
49、是利用这一特性制成的。这一特性制成的。汽车电路分析及检测2008-7-152008-7-151.4 电子元件电子元件 2、P型半导体和型半导体和N型半导体型半导体 （1）N型半导体型半导体 在本征半导体（如硅、锗均为四价元素）中掺入在本征半导体（如硅、锗均为四价元素）中掺入微量的五价元素（如磷），这将使半导体中的自由电子数目大大增多，微量的五价元素（如磷），这将使半导体中的自由电子数目大大增多，自由电子导电成为这种半导体导电的主要导电方式，故称它为电子半导自由电子导电成为这种半导体导电的主要导电方式，故称它为电子半导体或体或N型半导体。在型半导体。在N型半导体中，自由电子是多数载流子，而空穴则
50、型半导体中，自由电子是多数载流子，而空穴则是少数载流子。是少数载流子。 （2）P型半导体型半导体 在本征半导体中掺入微量的三价元素（如硼），在本征半导体中掺入微量的三价元素（如硼），这将使空穴的数目显著增加，自由电子则相对很少。这种以空穴导电作这将使空穴的数目显著增加，自由电子则相对很少。这种以空穴导电作为主要导电方式的半导体称为空穴半导体或为主要导电方式的半导体称为空穴半导体或P型半导体。其中空穴是多型半导体。其中空穴是多数载流子，自由电子是少数载流子。数载流子，自由电子是少数载流子。应当指出，不论是应当指出，不论是N型半导体还是型半导体还是P型半导体，虽然它们都有一种载流子占型半导体，虽然
