汽車電工電子課件-第1章-汽車照明電路

第一章汽車照明電路1.1電路及其基本物理量1.2電阻元件和歐姆定律1.3汽車照明電路分析第一章汽車照明電路1.1電路及其基本物理量1.2電阻元Page11.1電路及其基本物理量1.1.1電路概述1.1.2電路的基本物理量1.1.3電路的開路和短路1.1電路及其基本物理量1.1.1電路概述Page2

電路：由電氣設備和元器件按一定方式連接起來的整體，它是電流所通過的路徑。電路一般由電源、負載以及中間環(huán)節(jié)等部分組成。電路中供給電能的設備和器件稱為電源，用電設備或元器件稱為負載。用電設備或元器件在工作時表現(xiàn)出的電磁現(xiàn)象可以用下面三個理想負載元件及其組合來反映。1.1.1電路概述電路：由電氣設備和元器件按一定方式連接起來的整體，它Page3

電阻元件—替代主要是消耗電能并轉換成其他形式能量的實際元件，用字母R表示，簡稱電阻。電感元件—替代主要是存儲磁場能量的實際元件，用字母L表示，簡稱電感。電容元件—替代主要是存儲電場能量的實際元件，用字母C表示，簡稱電容。理想元件電阻（R）、電感（L）、電容（C）、電壓源（US）、電流源（IS）的圖形符號如圖1-2所示。電阻元件—替代主要是消耗電能并轉換成其他形式能量的實Page4圖1-1汽車行李廂照明電路簡圖圖1-1汽車行李廂照明電路簡圖Page5圖1-2理想元件圖形符號圖1-2理想元件圖形符號Page61.1.2電路的基本物理量1．電流

（1）定義：電荷的定向運動形成電流，通常將正電荷移動的方向規(guī)定為電流正方向。電流的大小用電流強度來衡量，其數(shù)值等于單位時間內通過導體某一橫截面的電荷量。1.1.2電路的基本物理量1．電流（1）定義：電Page7根據(jù)定義有 （1-1）式中，i

—

電流強度（簡稱電流），單位為安培（A）。根據(jù)定義有Page8（2）分類一類是電流的大小和方向都不隨時間而變化，稱為恒定電流，簡稱直流，用I表示。另一類是電流大小和方向都隨時間變化，稱為變動電流，變動電流用i表示，其中一個周期內電流的平均值為零的變動電流，稱為交變電流，簡稱交流。（2）分類Page9（3）參考方向除了用箭頭來表示電流的參考方向外，還可用雙下標表示，如Iab表示電流參考方向從a指向b。圖1-3電流的參考方向（3）參考方向圖1-3電流的參考方向Page10

（1-2）在直流電路中電壓用大寫字母U表示。電壓的單位為伏特（V）。兩點之間電壓的實際方向是由高電位點指向低電位點，所以電壓也常稱為電壓降。2．電壓與電位2．電壓與電位Page11圖1-4電壓與電動勢圖1-4電壓與電動勢Page12

對一個電路，若元件電流與電壓選擇的參考方向相同，如圖1-5所示，則稱為關聯(lián)參考方向，否則為非關聯(lián)方向。通常汽車中的搭鐵點就是電路的參考點，電路中任一點的電位就是相對于搭鐵點的電壓。電力系統(tǒng)中，通常以大地作為參考點；電子電路中，一般選擇電子設備的金屬機殼或某公共點作為參考點。參考點的電位為零，用符號“⊥”表示。對一個電路，若元件電流與電壓選擇的參考方向相同，如圖Page13圖1-5電壓電流關聯(lián)參考方向圖1-5電壓電流關聯(lián)參考方向Page14

【例1-1】如圖1-6所示電路，若選擇O點為電位參考點，求A、B兩點的電位。若選擇B點為電位參考點，則求A、O兩點的電位。

圖1-6電壓與電位分析【例1-1】如圖1-6所示電路，若選擇O點為電位Page15解（1）若選擇O點為電位參考點，則

VO

=

0VVB

=

UBO

=

7

VA

=

UAB

+

VB

=

3V

+

7V

=

10V（2）若選擇B點為電位參考點，則

VB

=

0VVA

=

UAB

=

3VVO

=

UOB

=

?

UBO

=

?

7V解（1）若選擇O點為電位參考點，則Page16

衡量電源力克服電場力對電荷做功能力的物理量稱為電動勢。一般汽車蓄電池的電壓通常為12V，干電池的電壓為1.5V。3．電動勢衡量電源力克服電場力對電荷做功能力的物理量稱為電動勢。Page17

（1-3） （1-4）若在電壓、電流非關聯(lián)方向下，則

P

=

?

UI （1-5）4．電能和電功率 （1-3）4．電能和電功Page18

【例1-2】如圖1-7所示電路，已知US

=

12V，I

=

4A，U2

=

6V，I1

=

?1A，I2

=

3A，U3

=

?6V。求各元件的功率，并說明元件是發(fā)出功率還是吸收功率。圖1-7例1-2圖【例1-2】如圖1-7所示電路，已知US

=

1Page19解根據(jù)功率式（1-6）、式（1-7）得

=?USI=?12V×4A=?48W<0（發(fā)出功率）P1=?U2I1=?6V×(?1)A=6W>0（吸收功率）P2=U2I2=6V×3A=18W>0（吸收功率）P3=?U3I=?(?6)V×4A=24W>0（吸收功率）∑P=+P1+P2+P3

=?48W+6W+18W+24W=0，說明電路的功率平衡。解根據(jù)功率式（1-6）、式（1-7）得Page201.1.3電路的開路和短路1．開路狀態(tài)

圖1-8電路的開路狀態(tài)1.1.3電路的開路和短路1．開路狀態(tài)圖1-8Page21

由于電源線絕緣損壞、操作不當?shù)纫痣娫吹膬奢敵龆讼嘟佑|，造成電源被直接短路，如圖1-9所示。4．電能和電功率圖1-9電路的短路狀態(tài)由于電源線絕緣損壞、操作不當?shù)纫痣娫吹膬奢敵龆讼嘟覲age221.2.1電阻元件1.2.2電阻的串并聯(lián)1.2電阻元件和歐姆定律1.2.1電阻元件1.2電阻元件和歐姆定律Page231.2.1電阻元件1．電阻率和電阻溫度系數(shù)

（1-6）電阻的倒數(shù)稱為電導（G），單位為西門子（S）。 （1-7）1.2.1電阻元件1．電阻率和電阻溫度系數(shù)Page24歐姆定律：

U

=

IR （1-8）若電壓和電流為非關聯(lián)方向，則歐姆定律可寫為

U

=

?

IR （1-9）2．歐姆定律歐姆定律：2．歐姆定律Page25

在電壓和電流的關聯(lián)方向下，任何時刻線性電阻元件吸收的功率為 （1-10）同樣，在電壓和電流非關聯(lián)方向下，任何時刻線性電阻元件吸收的功率為 （1-11）3．電阻的電功率在電壓和電流的關聯(lián)方向下，任何時刻線性電阻元件吸收的Page26

【例1-3】已知一電阻R

=10，電壓電流為關聯(lián)方向，流經電流I=?2A。試求：電阻電壓（U），功率（P）。解電壓、電流為關聯(lián)方向，故

U

=IR

=(?2A)×10

=?20(V)P

=I2R

=(?2A)2×10=40(W)＞

0（吸收功率）【例1-3】已知一電阻R

=10，電壓電流為關Page27圖1-10電阻串聯(lián)1.2.2電阻的串并聯(lián)圖1-10電阻串聯(lián)1.2.2電阻的串并聯(lián)Page28圖1-11電阻分壓在汽車中的應用圖1-11電阻分壓在汽車中的應用Page29圖1-12電阻并聯(lián)圖1-12電阻并聯(lián)Page30圖1-13汽車后窗除霜裝置圖1—蓄電池2—點火開關3—熔斷器4—除霜器開關及指示燈5—除霜器（電熱絲）圖1-13汽車后窗除霜裝置圖Page31圖1-14例1-4圖圖1-14例1-4圖Page32

【例1-4】如圖1-14所示電阻電路，已知R1

=

60，R2

=

40，R3

=

40，U

=

80V。求電路總電阻R，電流I、I2、I3，電壓U1、U2。解等效電阻

總電流

【例1-4】如圖1-14所示電阻電路，已知R1

Page33汽車電工電子課件--第1章-汽車照明電路Page34

【例1-5】如圖1-15所示電路中，蓄電池電壓為12V，前照雙絲燈中近光燈絲為12V、25W。試分析前照燈（近光）電流路徑，并計算前照燈近光正常工作時的總電流（I）。3.1汽車照明電路分析【例1-5】如圖1-15所示電路中，蓄電池電壓為1Page35圖1-15汽車常用照明系統(tǒng)電路1—蓄電池2—門控開關3—室內燈4—室內燈控開關5—示寬燈6—尾燈7—牌照燈8—儀表燈9—燈光開關10—變光開關11—遠光指示燈12—前照燈（4燈亮遠光、2燈亮近光）13—超車燈開關圖1-15汽車常用照明系統(tǒng)電路Page36第一章汽車照明電路1.1電路及其基本物理量1.2電阻元件和歐姆定律1.3汽車照明電路分析第一章汽車照明電路1.1電路及其基本物理量1.2電阻元Page371.1電路及其基本物理量1.1.1電路概述1.1.2電路的基本物理量1.1.3電路的開路和短路1.1電路及其基本物理量1.1.1電路概述Page38

電路：由電氣設備和元器件按一定方式連接起來的整體，它是電流所通過的路徑。電路一般由電源、負載以及中間環(huán)節(jié)等部分組成。電路中供給電能的設備和器件稱為電源，用電設備或元器件稱為負載。用電設備或元器件在工作時表現(xiàn)出的電磁現(xiàn)象可以用下面三個理想負載元件及其組合來反映。1.1.1電路概述電路：由電氣設備和元器件按一定方式連接起來的整體，它Page39

電阻元件—替代主要是消耗電能并轉換成其他形式能量的實際元件，用字母R表示，簡稱電阻。電感元件—替代主要是存儲磁場能量的實際元件，用字母L表示，簡稱電感。電容元件—替代主要是存儲電場能量的實際元件，用字母C表示，簡稱電容。理想元件電阻（R）、電感（L）、電容（C）、電壓源（US）、電流源（IS）的圖形符號如圖1-2所示。電阻元件—替代主要是消耗電能并轉換成其他形式能量的實Page40圖1-1汽車行李廂照明電路簡圖圖1-1汽車行李廂照明電路簡圖Page41圖1-2理想元件圖形符號圖1-2理想元件圖形符號Page421.1.2電路的基本物理量1．電流

（1）定義：電荷的定向運動形成電流，通常將正電荷移動的方向規(guī)定為電流正方向。電流的大小用電流強度來衡量，其數(shù)值等于單位時間內通過導體某一橫截面的電荷量。1.1.2電路的基本物理量1．電流（1）定義：電Page43根據(jù)定義有 （1-1）式中，i

—

電流強度（簡稱電流），單位為安培（A）。根據(jù)定義有Page44（2）分類一類是電流的大小和方向都不隨時間而變化，稱為恒定電流，簡稱直流，用I表示。另一類是電流大小和方向都隨時間變化，稱為變動電流，變動電流用i表示，其中一個周期內電流的平均值為零的變動電流，稱為交變電流，簡稱交流。（2）分類Page45（3）參考方向除了用箭頭來表示電流的參考方向外，還可用雙下標表示，如Iab表示電流參考方向從a指向b。圖1-3電流的參考方向（3）參考方向圖1-3電流的參考方向Page46

（1-2）在直流電路中電壓用大寫字母U表示。電壓的單位為伏特（V）。兩點之間電壓的實際方向是由高電位點指向低電位點，所以電壓也常稱為電壓降。2．電壓與電位2．電壓與電位Page47圖1-4電壓與電動勢圖1-4電壓與電動勢Page48

對一個電路，若元件電流與電壓選擇的參考方向相同，如圖1-5所示，則稱為關聯(lián)參考方向，否則為非關聯(lián)方向。通常汽車中的搭鐵點就是電路的參考點，電路中任一點的電位就是相對于搭鐵點的電壓。電力系統(tǒng)中，通常以大地作為參考點；電子電路中，一般選擇電子設備的金屬機殼或某公共點作為參考點。參考點的電位為零，用符號“⊥”表示。對一個電路，若元件電流與電壓選擇的參考方向相同，如圖Page49圖1-5電壓電流關聯(lián)參考方向圖1-5電壓電流關聯(lián)參考方向Page50

【例1-1】如圖1-6所示電路，若選擇O點為電位參考點，求A、B兩點的電位。若選擇B點為電位參考點，則求A、O兩點的電位。

圖1-6電壓與電位分析【例1-1】如圖1-6所示電路，若選擇O點為電位Page51解（1）若選擇O點為電位參考點，則

VO

=

0VVB

=

UBO

=

7

VA

=

UAB

+

VB

=

3V

+

7V

=

10V（2）若選擇B點為電位參考點，則

VB

=

0VVA

=

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=

3VVO

=

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=

?

UBO

=

?

7V解（1）若選擇O點為電位參考點，則Page52

衡量電源力克服電場力對電荷做功能力的物理量稱為電動勢。一般汽車蓄電池的電壓通常為12V，干電池的電壓為1.5V。3．電動勢衡量電源力克服電場力對電荷做功能力的物理量稱為電動勢。Page53

（1-3） （1-4）若在電壓、電流非關聯(lián)方向下，則

P

=

?

UI （1-5）4．電能和電功率 （1-3）4．電能和電功Page54

【例1-2】如圖1-7所示電路，已知US

=

12V，I

=

4A，U2

=

6V，I1

=

?1A，I2

=

3A，U3

=

?6V。求各元件的功率，并說明元件是發(fā)出功率還是吸收功率。圖1-7例1-2圖【例1-2】如圖1-7所示電路，已知US

=

1Page55解根據(jù)功率式（1-6）、式（1-7）得

=?USI=?12V×4A=?48W<0（發(fā)出功率）P1=?U2I1=?6V×(?1)A=6W>0（吸收功率）P2=U2I2=6V×3A=18W>0（吸收功率）P3=?U3I=?(?6)V×4A=24W>0（吸收功率）∑P=+P1+P2+P3

=?48W+6W+18W+24W=0，說明電路的功率平衡。解根據(jù)功率式（1-6）、式（1-7）得Page561.1.3電路的開路和短路1．開路狀態(tài)

圖1-8電路的開路狀態(tài)1.1.3電路的開路和短路1．開路狀態(tài)圖1-8Page57

由于電源線絕緣損壞、操作不當?shù)纫痣娫吹膬奢敵龆讼嘟佑|，造成電源被直接短路，如圖1-9所示。4．電能和電功率圖1-9電路的短路狀態(tài)由于電源線絕緣損壞、操作不當?shù)纫痣娫吹膬奢敵龆讼嘟覲age581.2.1電阻元件1.2.2電阻的串并聯(lián)1.2電阻元件和歐姆定律1.2.1電阻元件1.2電阻元件和歐姆定律Page591.2.1電阻元件1．電阻率和電阻溫度系數(shù)

（1-6）電阻的倒數(shù)稱為電導（G），單位為西門子（S）。 （1-7）1.2.1電阻元件1．電阻率和電阻溫度系數(shù)Page60歐姆定律：

U

=

IR （1-8）若電壓和電流為非關聯(lián)方向，則歐姆定律可寫為

U

=

?

IR （1-9）2．歐姆定律歐姆定律：2．歐姆定律Page61

在電壓和電流的關聯(lián)方向下，任何時刻線性電阻元件吸收的功率為 （1-10）同樣，在電壓和電流非關聯(lián)方向下，任何時刻線性電阻元件吸收的功率為 （1-11）3．電阻的電功率在電壓和電流的關聯(lián)方向下，任何時刻線性電阻元件吸收的Page62

【例1-3】已知一電阻R

=10，電壓電流為關聯(lián)方向，流經電流I=?2A。試求：電阻電壓（U），功率（P）。解電壓、電流為關聯(lián)方向，故

U

=IR

=(?2A)×10

=?20(V)P

=I2R

=(?2A)2×10=40(W)