汽车电工电子基础

汽车电工电子基础一、电路的组成：电路是电流通过的路径。电路是一些电气设备，电子元件，按一定方式组合起来，构成的电流的通路。一般电路是由电源、负载、中间环节三部分组成的。1、电源是提供电能的装置，它把其他形式的能量转换为电能。例如，干电池、发电机等。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。用来传送电能，控制电路的通断，保护电路安全正常运行。一、电路的基本术语、概念、单位2.电路的状态一、电路的基本术语、概念、单位二、电路的状态电路有通路(闭路)、开路(断路)和短路(捷路)3种状态。（1）通路（闭路）：电源与负载接通，电路中有电流通过，使电气设备或元器件获得一定的电压和电功率，进行能量转换，如图3-6所示一、电路的基本术语、概念、单位(2)开路（断路）：电路中没有电流通过，即为开路状态，又称空载状态，如图3-7所示。(3)短路（捷路）：电源两端直接连接，输出电流过大对电源来说属于严重过载，若没有保护措施，电源或电器会被烧毁或发生火灾。2.电路的状态一、电路的基本术语、概念、单位图3-8中将灯泡正、负接线柱用一根导线连接，即使电路处于开路状态，由于灯泡被短路，也会造成电灯不亮的现象。2.电路的状态一、电路的基本术语、概念、单位1.电流三、电路中的基本物理量1、电流(1)电流的定义。电荷的定向运动称为电流。(2)电流的方向。正电荷移动的方向为电流的方向，与电子的移动方向(3)电流的大小。电流等于1s内通过导体横截面的电荷量，用字母I表示。电流的单位是安培(A)1kA=1000AlA=1000mAlmA=1000μA一、电路的基本术语、概念、单位(4)电流的种类。电流分为直流和交流。①直流。大小和方向都不随时间变化的电流称为直流电流(DC)，用I图3-17所示。②交流。大小和方向都随时间变化的电流称为交流电流(AC)，用i3-18所示。一、电路的基本术语、概念、单位2、电压(1)电压的定义。电路中两点之间的电位差称为电压，用U或u表示。(2)电压的方向表示。①箭头表示法：以电流的流向表示，如图3-19（a）所示。②极性符号表示法：用+、-标出，如图3-19（b）所示。单位为伏特，简称伏，用符号V表示1kV=1000VlV=1000mVlmV=1000μV一、电路的基本术语、概念、单位在电路中任选一点作为参考点，电路中某点到参考点的电压称为该点（相对于参考点）的电位，用V表示，单位也是伏特(V)。参考点的电位规定为零，若选O点为参考点，则VO=0V。3、电位4、电动势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a端所做的功，称为电动势，用字母E表示。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是客观存在的。一、电路的基本术语、概念、单位5、电阻(1)电阻的定义。导体对电流的阻碍作用称为电阻，用符号R表示。常见的电阻有固定电阻和可调电阻两种，如图3-23所示。电阻的单位为Ω（欧姆），电阻常用的单位还有kΩ、MΩ，换算关系为1kΩ=1000Ω1MΩ=1000kΩ一、电路的基本术语、概念、单位5.电阻(3)电阻与电阻率的关系式为R=ρl/S式中，R为导线的电阻，Ω；l为导体的长度，m；ρ为电阻率，Ω•m；S为导线的横截面积，m2。一、电路的基本术语、概念、单位5.电阻纯金属的电阻率很小，绝缘体的电阻率很大。银是最好的导体，但价格较贵，从而很少采用，目前电气设备中常采用导电性能良好的铜、铝作为导线。二、欧姆定律及其应用一、欧姆定律在不含电源的电路中，如图3-24所示，流过导体的电流与这段导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，即I=U/R式中，I为导体中的电流，A；U为导体两端的电压，V；R为导体的电阻，Ω。1、人体安全电压不高于36V，当通过人体的电流接近30mA时就会有生命危险。据此可以推断，人体是（填“导体”或“绝缘体”），人体电阻约Ω2、根据欧姆定律I=U/RR，下列说法正确的是（）A.通过导体的电流越大，这段导体的电阻就越小B.导体两端的电压越高，这段导体的电阻就越大C.导体的电阻与电压成正比，与电流成反比D.导体两端的电压越高，通过这段导体中的电流就越大3、某段导体两端的电压是4V时，通过导体的电流是1A，如果将该导体两端的电压减少到2V时，通过导体的电流是（）A.0.25AB.0.5AC.2AD.3A导体1200DB二、欧姆定律及其应用二、欧姆定律及其应用导体的电阻R跟它的长度L、电阻率ρ成正比，跟它的横截面积S成反比，这个规律就叫电阻定律。公式为R=ρL/S。其中ρ：制成电阻的材料的电阻率，L：绕制成电阻的导线长度，S：绕制成电阻的导线横截面积，R：电阻值电阻定律三、电功、电功率的计算五、焦耳定律电流通过导体时会产生热量，这种现象称为电热效应。英国物理学家焦耳通过实验证明：电流通过导体时产生的热量Q与电流I的平方、导体的电阻R及通电时间t成正比，即Q=I2Rt式中，I的单位为安培，A；R的单位为欧姆，Ω；t的单位为秒，s；Q的单位为焦耳，J。该定律被称为焦耳定律。六、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W表示，电能的单位是焦耳，简称焦（J）。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P表示，电功率的单位是瓦特，简称瓦（W）。即UItUIttUQtWP三、电功、电功率的计算(1)电功率的定义。电流在单位时间内所做的功称为功率，用符号P表示。(2)电功率的公式。电功率的公式为P=W／t=IU式中，P的单位为瓦特，W；W的单位为焦耳，J；t的单位为秒，s；I的单位为安培，A；U的单位为伏特，V。在直流电路中，电路消耗的电能W=Pt，电能单位为焦耳(J)电功率的单位换算。1kW=1000W1度的意义（1千瓦时）为：1kW的用电器1h所消耗的电能为1kW•h三、电功、电功率的计算四、电路的串并联关系及计算1．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。串联电路的基本特点是：（1）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电压之和。（3）串联电路的总电阻等于各个电阻之和，即（4）如果各个电阻的阻值不同，则各个电阻两端的电压也不同。321RRRR总结：分压不分流四、电路的串并联关系及计算2．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组成的并联电路。并联电路的基本特点是：（1）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。四、电路的串并联关系及计算3）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。变换为：3211111RRRR总结：分流不分压四、汽车单元电路汽车单元电路通常由电源电路、起动电路、点火电路、照明与灯光信号装置电路、仪表信息系统电路、辅助装置电路和电子控制系统电路组成。1、电源电路电源电路也称之为充电电路，是由蓄电池、发电机、调节器及充电指示装置等组成的电路，电能分配及电路保护器件也可归入这一电路。四、汽车单元电路2、起动电路起动电路是由起动机、起动继电器、起动开关及起动保护电路组成的电路，也可将低温条件下起动预热的装置及其控制电路列入这一电路。四、汽车单元电路3、点火电路点火电路是汽油发动机汽车的特有的电路，它由点火线圈、分电器、电子点火控制器、火花塞及点火开关组成。微机控制的电子点火控制系统一般列入发动机电子控制系统中。(4)照明与灯光信号装置电路照明与灯光信号装置电路是由前照灯、雾灯、廓灯、转向灯、制动灯、倒车灯、车内照明灯及有关控制继电器和开关组成的电路。四、汽车单元电路(5)仪表信息系统电路仪表信息系统电路是由仪表及其传感器、各种报警指示灯及控制器组成的电路。(6)辅助装置电路辅助装置电路是由为提高车辆安全性、舒适性等而设置的各种电器装置组成的电路辅助电器装置的种类随车型不同而有所差异,汽车档次越高,辅助电器装置越完善。一般包括风窗刮水及清洗装置、风窗除霜(防雾)置、空调装置、音响装置等。较高级车型上还装有车窗电动举升装置、电控门锁、电动座椅调节装置、电动遥控后视镜等。电子控制安全气囊归入电子控制系统。四、汽车单元电路(7)电子控制系统电路电子控制系统电路主要由发动机控制系统(包括燃油喷射、点火、排放等控制)、自动变速器及恒速行驶控制系统、制动防抱死系统、安全气囊控制系统等电路组成。四、汽车单元电路谢谢