1、2022-8-42022-8-4直流电路常用电磁元件的认识二极管及其应用晶体管及其应用集成运算放大器及其应用模块一模块二模块三模块四模块五模块六模块七模块八数字电路汽车发电机与电动机安全用电 一、电路的基本概念与基本元件 二、电路的基本分析方法 技能实训 模块小结 主要内容学习目标1能正确描述电路的基本概念以及电流、电压、电位和电功率等基本物理量的含义；2掌握电阻、电感、电容三个基本元件的特性及其在汽车电路中的应用；3能正确应用基尔霍夫定律分析电路；4熟悉支路电流法、电源等效变换以及叠加定理，会分析计算较复杂的电路；5能够正确使用万用表对电压、电流、电阻等参数进行测量；6掌握剥线钳和电烙铁的使
2、用方法。一、电路的基本概念与基本元件（一）电路的组成及作用电路：电流通过的路径。电路组成电源负载中间环节图1-1 汽车照明电路简图图1-2 倒车信号系统的工作电路电路作用：输送和转换电能 传递和处理信号图1-3 电路的组成1.电流及其参考方向1）电流形成：带电粒子的定向移动。设在极短的时间dt 内通过导体某截面的电荷量为dq,则电流强度为：（二）电路的基本物理量IQt在直流电路中：习惯上把正电荷定向的方向规定为电流的实际方向。分类直流电流（DC）：方向不变的电流。交流电流（AC）：方向变化的电流。特特恒定电流：方向大小都不变的电流。特周期交流电流：周期性变化的电流。正弦交流电流：按正弦规律变化
3、。特选择：原则上可以任意选，但若已知实际方向，则选择参考方向尽量与实际方向一致。参考方向与实际方向的关系：同正异负。当电流的参考方向与实际方向一致时，电流为正值；当电流的参考方向与实际方向相反时，电流为负值。2）电流的参考方向图1-4 电流方向的判断2.电压及其参考方向1）电压大小：实际方向：规定为电场力的方向。单位正电荷q 移动过程中能量的变化量。选择：原则上可以任意选，实际上尽量与实际方向一致，或者与电流参考方向一致。参考方向与实际方向的关系：同正异负。当电压的参考方向与实际方向一致时，电压为正值；当电压的参考方向与实际方向相反时，电压为负值。2）电压的参考方向3.电动势大小：实际方向：由
4、电源负极指向电源正极。4.电功和电功率电功率：P=UI电功（电能）：W=UIt非电场力将单位正电荷从电源负极经电源内部移到电源正极所做的功。5.电位电位：电路中某一点的电位就是该点到参考点的电压。参考点（零电位点）：分析电位前，被选作为参考的点。表示：图形符号为。选择：连线多的点或接地、接机壳的点。结论：电位具有相对性，电压具有绝对性。电压的实际方向是由高电位指向低电位。任意两点间的电压等于这两点电位的差。（三）电路的工作状态 汽车电路发生断路故障时，通常用试灯或万用表（直流电压档）去寻找电路的断路点。在汽车电路故障诊断维修工作中，为了快速寻找故障点，经常采用短路的方法，将某两接线柱短路。为了
5、和事故性短路相区别，常把这种短路称为短接。图1-8 用试灯寻找断路点（四）基本元件1.电阻元件1）电阻的相关概念大小：线性电阻：电阻值为常数的电阻。非线性电阻：电阻值随着电压或电流的变化而变化。2）特殊电阻在汽车中的应用 热敏电阻正温度系数热敏电阻负温度系数热敏电阻 压压敏电阻半导体压敏电阻式进气压力传感器电阻应变计式碰撞传感器图1-12 电阻应变计式碰撞传感器2.电感元件1）电感的相关概念大小：在直流稳态电路中，电感线圈相当于短路。图1-13 电感2）电感元件在汽车中的应用图1-14 笛簧开关电流传感器3.电容元件1）电容的相关概念大小：在直流稳态电路中，电容相当于开路。图1-15 电容元件
6、储存电荷图1-16 电容元件2）电容器的充电和放电图1-17 电容器的充电图1-18 电容器的放电电容器充放电过程的快慢由电阻R和电容C的乘积决定，RC 越小，则充放电过程越快。经过5RC的时间，就可认为充放电过程结束。改变RC，就可改变充放电所需的时间。3）电容元件在汽车中的应用电容器能吸收电路中的尖峰电压。电容器能迅速停止电路断开时的自感电流。电容器储存高压电荷后可根据需要释放。二、电路的基本分析方法（一）基尔霍夫定律及其应用1.基本概念支路：电路中流过同一电流的分支称为支路，流过支路的电流叫做支路电流。图1-20 汽车电源等效电路节点：电路中三条或三条以上支路的连接点称为节点。回路：电路
7、中任一闭合路径都称为回路。网孔：不含交叉支路的回路称为网孔。图1-20 汽车电源等效电路2.基尔霍夫电流定律（KCL）内容：在任何时刻，通过电路中任一节点的电流的代数和等于零。表达式：图1-20 汽车电源等效电路推广：包围几个节点的闭合面。图1-21 广义节点的应用3.基尔霍夫电压定律（KVL）内容：在任一回路中，从任一点以顺时针或逆时针方向沿回路绕行一周，则所有支路或元件上电压的代数和等于零。表达式：另一种表述：沿任一回路绕行一周，电位升之和必等于电位降之和。图1-20 汽车电源等效电路推广：回路的部分电路（广义回路），用于求回路的开路电压。图1-23 KVL的推广应用4.支路电流法 支路电
8、流法是以复杂电路中各支路电流作为未知量，根据基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律分别对节点和回路列出所需的方程组，从而求出各未知的支路电流。图1-20 汽车电源等效电路标出各支路的电流方向和回路绕行方向。用基尔霍夫电流定律列出节点电流方程式。用基尔霍夫电压定律列出回路电压方程式。解题步骤代入已知数，解联立方程式求出各支路的电流，并根椐其正负确定各支路电流的实际方向。图1-24 例1-2电路图图1-24 例1-2电路图（二）电压源、电流源及其等效变换1.电压源 实际电源可以用E 和R0串联的电源模型来代替，即电压源来代替。图1-25 实际电源和电压源电路理想电压源：内阻为零的电压源。是一种理想的情
9、况，实际电源不可能如此。图1-26 理想电压源电路2.电流源 实际电源也可以用IS和R0并联的电源模型来代替，即电流源来代替。图1-27 电流源电路理想电流源：内阻为无穷大的电流源。是一种理想的情况，实际电源不可能如此。图1-27 理想电流源电路3.电压源与电流源的等效变换0SREI 注意事项：图1-28 例1-3电路图图1-28 例1-3电路图图1-28 例1-3电路图（三）叠加原理 内容：在线性电路中，如果有多个电源同时作用，那么任何一条支路的电流或电压，等于电路中各个电源单独作用时对该支路所产生的电流或电压的代数和。当某电源单独作用时，其他电源除去，称为“除源”，即对电压源来说，看成“短
10、路”；对电流源来说，看成“开路”。图1-29 例1-4电路图图1-29 例1-4电路图图1-29 例1-4电路图 注意事项：技能实训（一）数字式万用表的使用1.数字式万用表DT9205的面板介绍图1-30 DT9205型万用表面板1）LCD/液晶显示屏2）电源开关图1-30 DT9205型万用表面板3）功能开关4）输入插孔电阻档直流电压档交流电压档交流电流档直流电流档晶体管检测档电容档导线通断检测档2.数字式万用表DT9205的测量方法1）测量电阻2）测量直流电压图1-30 DT9205型万用表面板3）测量交流电压4）测量直流电流5）测量交流电流6）测量电容（二）剥线钳和电烙铁的使用1.剥线钳
11、功能：用来剥削直径为3mm及以下绝缘导线的塑料或橡胶绝缘层。图1-31 剥线钳2.电烙铁1）常用电烙铁的类型外热式电烙铁内热式电烙铁2）电烙铁的使用图1-32 电烙铁的握法电烙铁使用注意事项：根据焊接对象合理选用不同类型的电烙铁。新电烙铁在使用前要使头部上锡，接通电源后烙铁头的颜色变黄，用焊锡丝放在松香上使焊锡熔化并反复拉动烙铁头就“吃”上锡。一般右手持电烙铁，左手用镊子夹住元件或导线。将烙铁头紧贴在焊点处，电烙铁与水平面约成60角，烙铁头在焊点处停留的时间为2s左右。使用过程中，不要任意敲击烙铁头以免损坏。应经常维护，保证烙铁头挂上一层薄锡。手工焊接操作的基本步骤：图1-33 焊接步骤（三）
12、基尔霍夫定律的验证1.测量步骤2.分析讨论图1-34 验证基尔霍夫定律的实训电路模块小结2电路一般由电源、负载以及中间环节等部分组成。电路能实现能量的转换、传输和分配，还能实现电信号的处理与传递。3 1电压、电流是电路的基本物理量。在电路分析时，引入了参考方向的概念。当物理量的参考方向与实际方向一致时，数值为正值；当物理量的参考方向与实际方向相反时，数值为负值。4电位是电路中某点到参考点的电压。参考点在电路中可任意选择，选择不同的参考点，同一点的电位数值不同，但两点间的电压大小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。3 3电路的3种状态包括有载、开路和短路。5电阻是汽车电气
13、和电子设备中用得较多的基本元件之一，其作用是控制和调节电路中的电流和电压或用作消耗电能的负载。热敏电阻、压敏电阻等特殊电阻在汽车上应用较为广泛。7电感的电压与其电流的变化率成正比，只有电流发生变化时，其两端才会有电压。在直流稳态电路中，电感线圈相当于短路。3 6电容的电流与其电压的变化率成正比，只有当电压发生变化时，电容才会有电流。在直流稳态电路中，电容相当于开路。电容器的充电和放电都需要一定的时间，充、放电时间的长短取决于电路中电阻和电容的乘积，即时间常数的大小。基尔霍夫电流定律用以确定连接在同一节点上的各个支路之间的电流关系，在任何时刻，通过电路中任一节点的电流的代数和等于零，可表达为 。
14、基尔霍夫电压定律用以确定回路中的各段电压间的关系，在任一回路中，从任一点以顺时针或逆时针方向沿回路绕行一周，则所有支路或元件上电压的代数和等于零，即 。3 8 0U 0I实际电源的的电路模型有两种：电压源和电流源。电压源与电流源之间可以进行等效变换。3 910叠加定理内容：在线性电路中，如果有多个电源同时作用，那么任何一条支路的电流或电压，等于电路中各个电源单独作用时对该支路所产生的电流或电压的代数和。11对于较复杂的电路，可采用支路电流法、电压源与电流源的等效变换、叠加定理等方法来求解电路。12万用表是一种多功能、多量程的便携式电工电子仪表。一般万用表可测量直流电流、直流电压、交流电流、交流电压及电阻，还可以粗略地判断电容器、二极管及晶体管等元器件的性能好坏。谢谢观看！
