汽車電工電子基礎(chǔ)

汽車電工電子基礎(chǔ)

汽車電子技術(shù)教研室

葉偉華精品課件1、是一門汽車類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，2、是汽車維修技術(shù)中所應(yīng)用的電工電子基礎(chǔ)知識(shí)，3、是汽車電氣系統(tǒng)維修所必備的基本知識(shí)。1、課堂認(rèn)真聽講，課后用少量時(shí)間復(fù)習(xí)。2、注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，培養(yǎng)分析解決實(shí)際問題的能力。學(xué)習(xí)本課程的意義：學(xué)習(xí)本課程的原則：精品課件1、直流電路2、正弦交流電路3、三相交流電路4、電磁學(xué)的應(yīng)用5、發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)6、安全用電7、半導(dǎo)體二極管及晶體管的應(yīng)用8、集成運(yùn)算放大器及數(shù)字電路基礎(chǔ)本書主要講授內(nèi)容：精品課件單元一直流電路知識(shí)目標(biāo)：電路的組成及基本概念電路模型電位的計(jì)算電路分析的常用方法能力目標(biāo)：能用萬用表測(cè)量直流電路中電流、電壓、電阻能解決直流電路中的聯(lián)結(jié)問題精品課件第一節(jié)電路的組成及其基本概念一電路:電流流經(jīng)的閉合路徑稱為電路（由電工設(shè)備和導(dǎo)線聯(lián)接組成）電路的組成—?電源（將非電能轉(zhuǎn)化成電能的裝置）

?中間環(huán)節(jié)（把電源與負(fù)載連接起來）

?負(fù)載（將電能轉(zhuǎn)化成非電能的設(shè)備）

電路的分類—?電力電路：傳輸、轉(zhuǎn)換和分配電能?電信電路：傳遞、變換和處理信號(hào)精品課件由干電池（電源）、小電珠（負(fù)載）和開關(guān)（中間環(huán)節(jié)）三部分組成的手電筒電路是電力電路由話筒、放大器、揚(yáng)聲器組成的擴(kuò)音器電路是電信電路精品課件在電路理論中，信號(hào)源（或電源）提供的電壓或電流稱為激勵(lì)，由于激勵(lì)在電路各部分產(chǎn)生的電壓和電流稱為響應(yīng)。激勵(lì)和響應(yīng)電路分析就是在已知電路的結(jié)構(gòu)和元件參數(shù)的條件下，分析電路的激勵(lì)與響應(yīng)之間的關(guān)系。精品課件電路模型將實(shí)際元件理想化，在一定條件下考慮電路元件的主要性質(zhì)忽略其次要性質(zhì)，使之盡可能用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)式表達(dá)，這樣經(jīng)過簡(jiǎn)化的元件稱為理想元件或元件模型。理想的電路元件主要有：電阻元件、電容元件、電感元件及電壓源和電流源等。用理想電路元件代替實(shí)際電路元件而構(gòu)成的電路稱為電路模型。電路理論不是研究實(shí)際電路的理論，而是研究由理想元件構(gòu)成的電路模型的理論精品課件常見元件的圖形符號(hào)

精品課件開關(guān)干電池?zé)襞輬D1-3手電筒的電路模型

SRL

+E

－R0+U－開關(guān)燈泡干電池精品課件電流強(qiáng)度：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體某一橫截面的電荷量稱為電流強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱電流電流的形成：帶電粒子（電子、離子等）在外力作用下有規(guī)則的定向運(yùn)動(dòng)就形成了電流。二電流電流強(qiáng)度單位：

A、mA、μA精品課件電流參考方向：可以任意假設(shè)，選定參考方向之后，電流才有正負(fù)之分；與實(shí)際方向一致時(shí)為正值與實(shí)際方向相反時(shí)為負(fù)值I=？電流實(shí)際方向：習(xí)慣上規(guī)定正電荷移動(dòng)的方向或負(fù)電荷移動(dòng)的反方向?yàn)殡娏鞯姆较螂娏鞯姆较蛉绮惶貏e說明，以后在電路中標(biāo)注的電流方向均為參考方向。精品課件在分析電路時(shí)，首先假定電流的參考方向，并據(jù)此分析計(jì)算，然后再從答案的正、負(fù)值來確定電流的實(shí)際方向“實(shí)際方向”是物理中規(guī)定的，而“假設(shè)正方向”則是人們?cè)谶M(jìn)行電路分析計(jì)算時(shí),任意假設(shè)的。精品課件

直流電路與交流電路：設(shè)在dt時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體某一橫截面的電荷量為dq,則任意瞬時(shí)通過該截面的電流為i=dq/dt若i=dq/dt為常數(shù)，則這種電流為恒定電流，簡(jiǎn)稱直流在直流電路中上式可以寫:I=Q/t若i=dq/dt不是常數(shù)，大小與方向上都在發(fā)生變化，則這種電流為交流電路。對(duì)電流要從大小、方向及單位三個(gè)方面來進(jìn)行描述，缺一項(xiàng)則沒有意義。精品課件電壓：電場(chǎng)力把單位正電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)所作的功在數(shù)值上等于A、B兩點(diǎn)的電壓，是衡量電場(chǎng)力做功能力的物理量.三電壓uab=dw/dq電壓?jiǎn)挝唬篤=10-3kV=103mV直流電壓：U=w/q

1V=精品課件電壓實(shí)際方向：規(guī)定從高電位點(diǎn)指向低電位點(diǎn)為電壓方向，即電壓降的方向電壓參考方向：可以任意假設(shè)，與實(shí)際方向一致時(shí)為正值與實(shí)際方向相反時(shí)為負(fù)值電壓的方向電壓是標(biāo)量，但在分析電路時(shí)，和電流一樣，也說他們具有方向。精品課件

關(guān)聯(lián)方向：電壓與電流的參考方向一致，則稱電流與電壓為關(guān)聯(lián)參考方向。

非關(guān)聯(lián)方向：若電流與電壓的參考方向相反，則稱電流與電壓為非關(guān)聯(lián)參考方向。雖然電壓的參考方向可以任意設(shè)定，但一般情況下總是選擇關(guān)聯(lián)參考方向。如不特別說明，以后在電路中標(biāo)注的電壓方向均為參考方向。精品課件電壓標(biāo)注的方式有以下三種：極性符號(hào)表示，參考方向由正指向負(fù)。雙下標(biāo)表示，參考方向由a指向b。

箭頭表示。精品課件注意：1.電壓是針對(duì)電路中某兩點(diǎn)之間來說的，描述電路中的某一點(diǎn)或多于兩點(diǎn)的電壓是沒有任何意義的。2.與電流一樣，對(duì)電壓的描述也要求指出電壓的大小、方向及單位，缺一不可。精品課件練習(xí)1.在圖中，Uab=-5V，試問a,b兩點(diǎn)哪點(diǎn)電位高？解：Uab的參考方向?yàn)橛蒩指向b，而Uab<0，實(shí)際方向同參考方向相反，即電壓實(shí)際方向?yàn)閎指向a，故b點(diǎn)電位高于a點(diǎn)電位。ab2.在下圖中，U1=-6V，U2=4V，試問Uab等于多少伏？解；在兩元件之間設(shè)點(diǎn)c,如圖所示。則Uab=Uac+Ucb=U1-U2=（-6-4）V=-10VUab是否表示a端電位高于b端電位。

精品課件電流值和電壓值的測(cè)量1.電流在實(shí)際中，將電流表串接在電路中來測(cè)量某支路的電流，測(cè)量時(shí)要注意選擇電流表的量程、極性（直流表），以減小誤差、保護(hù)儀表。由于電流表必須串接入電路中，往往顯得不太方便，在測(cè)量電阻上的電流時(shí)，可以測(cè)其電壓然后根據(jù)歐姆定律換算出流經(jīng)電阻的電流。根據(jù)電流值選擇線路導(dǎo)線時(shí)，要查閱電工手冊(cè)，注意選擇導(dǎo)線的線徑，以防止線路因電流過大而燒壞。2.電壓電路中兩點(diǎn)間的電壓可用電壓表測(cè)量，測(cè)量時(shí)只需將表筆并接于被測(cè)電路的兩點(diǎn)之間即可，注意選擇電壓表合適的量程和極性（直流電壓表）。注意:電壓表和電流表的連接都要根據(jù)實(shí)際方向來進(jìn)行，不能靠參考方向來進(jìn)行。精品課件四電動(dòng)勢(shì)

電動(dòng)勢(shì)：是衡量電源力做功能力的物理量，在數(shù)值上等于電源力將單位正電荷從電源的負(fù)極通過電源內(nèi)部移送到正極時(shí)所做的功

電動(dòng)勢(shì)參考方向：可以任意假設(shè)，與實(shí)際方向一致時(shí)為正值與實(shí)際方向相反時(shí)為負(fù)值電動(dòng)勢(shì)實(shí)際方向：在電源內(nèi)部由低電位指向高電位端，是電位升高的方向

精品課件直流電動(dòng)勢(shì)的表示方法：精品課件五電位電壓是什么？電壓實(shí)際上是電路中兩點(diǎn)之間的電位差，它只能說明一點(diǎn)的電位高，另一點(diǎn)的電位低，以及兩點(diǎn)之間的電位差是多少，并不能說明電路中某一點(diǎn)的電位是多少。精品課件電位定義：電位就是電場(chǎng)力把單位正電荷從電路中某點(diǎn)移動(dòng)到參考點(diǎn)所做的功，（通常設(shè)參考點(diǎn)電位為零，電位符號(hào)用V表示，單位與電壓?jiǎn)挝幌嗤?/p>

根據(jù)上述電壓、電位的定義，可以證明：電路中任意兩點(diǎn)之間的電壓就等于這兩點(diǎn)間的電位差，即：

UAB=VA-VB

某點(diǎn)電位為正，說明該點(diǎn)電位比參考點(diǎn)高；某點(diǎn)電位為負(fù)，說明該點(diǎn)電位比參考點(diǎn)低。精品課件(2)電位值是相對(duì)的，參考點(diǎn)選取的不同，電路中

各點(diǎn)的電位也將隨之改變；(3)電路中兩點(diǎn)間的電壓值是固定的，不會(huì)因參考

點(diǎn)的不同而變，即與零電位參考點(diǎn)的選取無關(guān)。(1)參考點(diǎn)可以任意選擇，一個(gè)電路只能同時(shí)選擇一個(gè)參考點(diǎn)；電路中的參考點(diǎn)：參考點(diǎn)在電路圖中一般標(biāo)上“接地”符號(hào)。所謂“接地”并非真與大地相接。接地符號(hào)：接機(jī)器外殼符號(hào)：精品課件借助電位的概念采用習(xí)慣畫法可以簡(jiǎn)化電路圖。bca20

4A6

10AE290V

E1140V5

6A

d+90V20

5

+140V6

cd電路圖習(xí)慣畫法：對(duì)于有一端接地的電壓源不再畫出電壓源符號(hào)，而只在電源的非接地端處標(biāo)明電壓的數(shù)值和極性，精品課件

例1：有一電路如1-6所示，問（1）零電位參考點(diǎn)在那里？畫電路圖表示出來。（2）當(dāng)將電位器Rp的滑動(dòng)觸點(diǎn)向下滑動(dòng)時(shí)，A,B兩點(diǎn)的電位增高了還是降低了？

圖1-6

解：（1）零電位參考點(diǎn)在正負(fù)電位之間的C點(diǎn)，如圖所示（2）電流為I=（12+12）/（Rp+R1+R2），根據(jù)UDA=VD-VA，則A點(diǎn)的電位為VA=VD-UDA=12-IR1。根據(jù)UEB=VE-VB則B點(diǎn)的點(diǎn)位為VB=VE-UEB=-12+IR3

當(dāng)電位器的滑動(dòng)觸點(diǎn)向下滑動(dòng)時(shí)Rp增大電流I減小，則VA增大，VB

減小。DEDE精品課件解：圖中B點(diǎn)的電位VB=3V，可以理解為B點(diǎn)與零電位參考點(diǎn)O之間接有E2=3V的理想電壓源，其“+”端接B點(diǎn)，“-”端接O點(diǎn)。同理Vc=-6V,可理解為C點(diǎn)與參考點(diǎn)O之間接有E1=6V理想電壓源，“-”端接C點(diǎn)，“+”端接O點(diǎn)，而A點(diǎn)是懸空的。因此，上圖可改畫成下圖的形式。例2：計(jì)算下圖中所示電路中A點(diǎn)的電位，VB=3V，Vc=-6V。I=(E1+E2)/(R1+R2)=(6+3)/(3+2)=1.8mA3V因此可求的A點(diǎn)的電位為

VA=VB＋UAB=VB-R2I=-0.6V根據(jù)UAB=VＡ－ＶＢ精品課件例3：求圖示電路中各點(diǎn)的電位:Va、Vb、Vc、Vd

。c20

4A6

10AE290V

E1140V5

6A

d解：設(shè)a為參考點(diǎn)，即Va=0VVb=Uba=–10×6=

60VVc=Uca

=4×20=80VVd

=Uda=6×5=30V

設(shè)b為參考點(diǎn)，即Vb=0VVa

=Uab=10×6=60VVc

=Ucb=E1=140VVd

=Udb=E2=90V

Uab

=10×6=60VUcb

=E1=140VUdb

=E2=90V

Uab

=10×6=60VUcb

=E1=140VUdb

=E2=90V

ba精品課件練習(xí)1.如下圖所示，試求圖中A點(diǎn)和B點(diǎn)的電位。如將A，B兩點(diǎn)直接連接或接一電阻，對(duì)電路工作有無影響？解：對(duì)左邊回路：VA=8×[20/（12+8）]V=8V對(duì)右邊回路：VB=4×[16/（4+4）]V=8V可見A,B兩點(diǎn)等電位。如將A，B兩點(diǎn)直接聯(lián)接或接一電阻，對(duì)電路工作無影響精品課件2.如下圖a所示，在開關(guān)S斷開和閉合的兩種情況下試求A點(diǎn)的電位。解：將原電路改畫成上圖b所示電路。S斷開時(shí)I=【（12+12）/（20+3.9+3）】mA=0.892mAA點(diǎn)電位VA=-20I+12=-5.84VS閉合時(shí)I=【12/（20+3.9）】mA=0.502mAVA=3.9I=1.96V精品課件電位計(jì)算步驟:

(1)任選電路中某一點(diǎn)為參考點(diǎn)，設(shè)其電位為零；(2)將電路補(bǔ)充完整(3)標(biāo)出各電流參考方向并計(jì)算；(4)計(jì)算各點(diǎn)至參考點(diǎn)間的電壓即為各點(diǎn)的電位。精品課件六功率電功率：是電路元件在單位時(shí)間內(nèi)吸收或釋放的電能，或者說電能對(duì)時(shí)間的變化率，簡(jiǎn)稱功率。在直流電路中，功率用大寫字母P表示功率P=UI=I2R=U2/R電壓、電流取關(guān)聯(lián)參考方向1.若P>0,表明該元件吸收功率，屬于負(fù)載性質(zhì)，電流從“+”端流入。2.若P<0,表明該元件產(chǎn)生功率，屬于電源性質(zhì)，電流從“+”端流出。電源和負(fù)載的判斷方法：電源和負(fù)載分別是吸收功率還是釋放功率？精品課件電路有空載、短路、有載工作三種狀態(tài)，現(xiàn)在以圖1所示的簡(jiǎn)單直流電路為例來分析電路的各種狀態(tài)。七電路的三種狀態(tài)：空載、短路、有載圖1-E為電源電動(dòng)勢(shì)，R0為電源內(nèi)阻，RL為負(fù)載電阻精品課件有載工作狀態(tài)

當(dāng)上圖開關(guān)S閉合時(shí)，電路中有電流流過，電源輸出電功率，負(fù)載取用電功率，這稱為有載工作狀態(tài)。有載工作狀態(tài)特點(diǎn)：1.電路中電流I=E/(R0+RL)精品課件2.負(fù)載電阻兩端的電壓U=RLI=E-R0I，當(dāng)電源內(nèi)阻極小時(shí)，U≈E由上式可見，電源端電壓小于電動(dòng)勢(shì)，兩者之差為電流通過電源內(nèi)阻所產(chǎn)生的電壓降R0I。電流愈大，則電源端電壓下降的愈多。3.又因?yàn)閁I=EI-R0I2則P=PE-ΔP式中PE=EI，是電源產(chǎn)生的功率；ΔP=R0I2，是電源內(nèi)阻上損耗的功率；P=UI是電源輸出的功率。精品課件例：在下圖中，U=220V，I=5A，內(nèi)阻R01=R02=0.6Ω。（1）試求電源的電動(dòng)勢(shì)和負(fù)載的反電動(dòng)勢(shì)；（2）試說明功率的平衡解：（1）電源U=E1-ΔU1=E1-R01IE1=U+R01I=220V+0.6×5V=223V負(fù)載U=E2+ΔU2=E2+R02IE2=U-R02I=220V-0.6×5=217V（2）有（1）中兩式可得E1=E2+R01I+R02I等號(hào)兩邊同乘I，則得E1I=E2I+R01I2+R02I2E1I=223×5W=1115W是電源功率E2I=217×5W=1085W是負(fù)載取用功率R01I2=15W電源內(nèi)阻功率R02I2=15W負(fù)載內(nèi)阻功率誰是電源？誰是負(fù)載？精品課件空載狀態(tài)

當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，電路電流為零，這稱為空載，也稱為開路，電源端電壓稱為開路電壓，等于電源的電動(dòng)勢(shì)，負(fù)載電壓為零。I=0U1=E；U2=0PE=P2=0電路空載特征：精品課件短路狀態(tài)

當(dāng)電路兩端的導(dǎo)線由于某種事故而直接相連，這時(shí)電源輸出電流不經(jīng)過負(fù)載，只經(jīng)過導(dǎo)線直接流回電源，這種狀態(tài)稱為短路狀態(tài)，簡(jiǎn)稱短路。I=Isc=E/R0U2=0PE=I2scR0=E2/R0P2=0電路短路狀態(tài)的特征：精品課件

為了保證電氣設(shè)備和器件能安全、可靠和經(jīng)濟(jì)地工作，制造廠規(guī)定了每種設(shè)備和器件在工作時(shí)所允許的最大電流、最高電壓和最大功率，稱為電氣設(shè)備和器件的額定值，常用下標(biāo)符號(hào)N表示，如IN,UN,PN。又稱銘牌值。

滿載：電氣設(shè)備和器件應(yīng)盡量的工作在額定狀態(tài)，這中狀態(tài)又稱為滿載。能保證電氣設(shè)備工作可靠，而且具有足夠的使用壽命。

輕載：電氣設(shè)備低于額定值的工作狀態(tài)稱為輕載，得不到正常的工作情況，不能充分利用設(shè)備的工作能力。

過載：電氣設(shè)備高于額定值的工作狀稱為過載，會(huì)導(dǎo)致過熱，絕緣層破壞，長時(shí)間過載會(huì)縮短設(shè)備的使用壽命損壞電氣設(shè)備。精品課件1.電路及電路模型2.電流3.電壓4.電動(dòng)勢(shì)5.電位6.電功率7.電路的三種工作狀態(tài)8.電氣設(shè)備的三種工作狀態(tài)精品課件第二節(jié)電阻電荷在電場(chǎng)力的作用下在導(dǎo)體中移動(dòng)時(shí)遇到的阻力稱為電阻，材料的電阻僅與自身因素有關(guān)，用公式表示：上式中ρ是與材料有關(guān)的物理量，稱為電阻率，其單位Ω·m，L為材料的長度，S為材料的橫截面積。電阻的單位為:電阻的符號(hào)如圖1-７所示，(a)圖為線性電阻，(b)為非線性電阻。精品課件在關(guān)聯(lián)參考方向下，當(dāng)Ｒ=ｕ／ｉ是常數(shù)時(shí)，該電阻稱為線性電阻，其伏安特性曲線為通過原點(diǎn)的一條直線。電阻元件的功率為：ｐ＝ｕｉ＝Ｒｉ２＝ｕ２／Ｒ≥０電阻是耗能元件，即總是消耗能量的。在國際單位制中電阻單位：歐姆（歐）精品課件線性電阻與非線性電阻

線性電阻：如果電阻值始終為一常數(shù)，其大小僅取決于材料的性質(zhì)，而與加在其兩端的電壓和與流過其電流無關(guān)，這種電阻稱之為線性電阻。

非線性電阻：如果電阻不是一個(gè)常數(shù)，其大小不僅取決于材料的性質(zhì)，而與其所處的外界因素有關(guān)，例如溫度、光照等，這種電阻稱之為非線性電阻，如光敏電阻，其電阻值與光照有關(guān)。精品課件二、電阻器的分類與標(biāo)記電阻器是汽車電氣電子設(shè)備中用得最多的基本元件之一。1、電阻器的用途：1、控制和調(diào)節(jié)電路中的電流和電壓。2、用作消耗電能的負(fù)載。精品課件2、電阻器的分類：按阻值分－固定電阻器和可調(diào)電阻器（常稱為電位器）；按材料分--碳膜電阻器、金屬膜電阻器、線繞電阻等；按功率分--1/16Ｗ、1/8Ｗ、1/4Ｗ、1/2Ｗ、1Ｗ、2Ｗ；按精確度分--精確度為±5%、±10%、±20%等普通電阻器，精確度為±0.1%、±0.2%、±0.5%、±1%、±2%的精密電阻器。精品課件3、固定電阻器電阻器型號(hào)：命名方法根據(jù)國家規(guī)定，如表1-7所示。電阻器型號(hào)標(biāo)稱實(shí)例：精品課件電阻型號(hào)命名方法精品課件電阻器阻值的標(biāo)注方法有兩種：直標(biāo)法、色標(biāo)法。（1）直標(biāo)法3W3Ⅰ表示阻值為3.3W，允許誤差±5%；5M1Ⅱ表示阻值為5.1MW,允許誤差±10%；1K8Ⅲ表示阻值為1.8KW，允許誤差±20%將電阻器的阻值和誤差直接用數(shù)字和字母印在電阻上（無誤差標(biāo)示為允許誤差20%）。也有采用習(xí)慣標(biāo)記法的，如：精品課件（2）色標(biāo)法色標(biāo)法--用顏色表示元件的各種參數(shù)并且直接標(biāo)志在產(chǎn)品上的一種標(biāo)志方法。表1-1常用電阻器色碼與數(shù)值的對(duì)應(yīng)表銀10%36000Ω，5%，1.87kΩ，1%怎么用色標(biāo)法表示精品課件10精品課件電阻器額定功率的識(shí)別：電阻器的額定功率指電阻器在直流或交流電路中，長期連續(xù)工作所允許消耗的最大功率。有兩種表示方法：2Ｗ以上的電阻器--直接用數(shù)字印在電阻體上；2Ｗ以下的電阻--以自身體積大小來表示功率。精品課件在電路圖上表示電阻器功率時(shí)，采用圖1-12所示的符號(hào)。精品課件2、可調(diào)電阻器一般稱為電位器。從形狀分--圓柱形、長方體等；從結(jié)構(gòu)上分--直滑式、旋轉(zhuǎn)式、帶開關(guān)式、帶鎖緊裝置式、多聯(lián)式、多圈式、微調(diào)式、無接觸式等；從材料上分--碳膜、合成膜、有機(jī)導(dǎo)電體、金屬玻璃釉、合金電阻絲等；精品課件歐姆定律歐姆定律的內(nèi)容：流過電阻上的電流與加在電阻上的電壓成正比，與該電阻的阻值成反比。當(dāng)電流、電壓參考方向選擇相同（關(guān)聯(lián)）時(shí)見圖1-８（a）所示，用公式表示為：當(dāng)電流、電壓參考方向選擇相反時(shí)（非關(guān)聯(lián)）見圖1-８(b)所示，用公式表示為：（1-11）（1-10）一個(gè)式子中有兩套正負(fù)號(hào)，參考方向不同加負(fù)號(hào)，電壓和電流本身還有正值和負(fù)值之分。精品課件例1.應(yīng)用歐姆定律對(duì)下圖中的電路列出式子，并求電阻R。解：a).R=U/I=(6/2)Ω=3Ω

b).R=-U/I=[-6/(-2)]Ω=3Ω

c).R=-U/I=[-(-6/2)]Ω=3Ω

d).R=U/I=(-6/-2)Ω=3Ω

精品課件解：（a）Uab和I參考方向一致，故I=Uab/R=（-6/3×103）=-2mAI<0,表明I的實(shí)際方向同參考方向相反。（b）設(shè)三個(gè)元件的聯(lián)接點(diǎn)為d,則Uab=Uad+Udb=5I1+5I2=[5×2+5×（-1）]V=5VUbc=Udb+Udc=-5I2-5I3=[-5×(-1)-5×(-3)]V=20VUca=U=+Uda=5I3-5I1=[5×(-3)-5×2]V=-25V例2.計(jì)算I和U精品課件電阻元件特性：電阻元件是表示電路中消耗電能，反映電流熱效應(yīng)這一物理現(xiàn)象的理想電路元件。是從實(shí)際電阻器中抽象出來的如燈、電爐等用做消耗電能的負(fù)載，用字母R表示。電阻這個(gè)名詞即表示電路元件，又表示元件的參數(shù)電阻作用：控制和調(diào)節(jié)電路中的電流和電壓，對(duì)各種電熱器件如電熨斗、電烙鐵、電阻爐等，常忽略其電感、電容的性質(zhì)，而認(rèn)為它們是只具有消耗電能特性的電阻元件。精品課件電阻的串聯(lián)、并聯(lián)以及等效變換1.電阻的串聯(lián)：如果電路中有兩個(gè)或更多個(gè)電阻一個(gè)接一個(gè)地順序相連，并且這些電阻通過同一個(gè)電流，則這樣的連接法就稱為電阻的串聯(lián)。串聯(lián)電阻的等效：兩個(gè)串聯(lián)電阻可以用一個(gè)等效電阻R來代替，等效的條件在同一電壓U的作用下電流I保持不變。等效電阻等于各個(gè)串聯(lián)電阻之和，即

R=R1+R2兩個(gè)串聯(lián)電阻上的電壓分別為：U1=R1I=【R1/(R1+R2)】UU2=R2I=【R2/(R1+R2)】U串聯(lián)電阻上電壓的分配與電阻成正比。精品課件1.電阻的并聯(lián)：如果電路中有兩個(gè)或更多個(gè)電阻連接在兩個(gè)公共的結(jié)點(diǎn)之間，則這樣的連接法就稱為電阻的并聯(lián)并聯(lián)電阻的等效：兩個(gè)并聯(lián)電阻也可以用一個(gè)等效電阻R來代替，等效的條件是各個(gè)并聯(lián)支路電阻上受到同一電壓。等效電阻的倒數(shù)等于各個(gè)并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和即1/R=1/R1+1/R2上式也可寫成G=G1+G2式中G稱為電導(dǎo)，是電阻的倒數(shù)。在國際單位中，電導(dǎo)的單位是西【門子】精品課件兩個(gè)并聯(lián)電阻上的電流分別為：I1=U/R1=RI/R1=IR2/（R1+R2）I2=U/R2=RI/R2=IR1/（R1+R2）并聯(lián)電阻上的電流分配與電阻成反比。當(dāng)其中某個(gè)電阻較其他電阻大很多時(shí)，通過它的電流就較其他電阻上的電流小很多。一般這個(gè)電阻的作用可以忽略不計(jì)。并聯(lián)的負(fù)載愈多，則總電阻愈小，電路中總電流和總功率也就愈大。但是每個(gè)負(fù)載的電流和功率卻基本沒有變動(dòng)。精品課件例：下圖所示的是用變阻器調(diào)節(jié)負(fù)載電阻RL兩端電壓的分壓電路。RL=50Ω，電源電壓U=220V，中間環(huán)節(jié)是變阻器。變阻器的規(guī)格是100Ω3A。現(xiàn)把它平分為四段，在圖上用a，b，c，d，e等點(diǎn)標(biāo)出。試求滑動(dòng)觸點(diǎn)分別在a，b，c，d，e五點(diǎn)時(shí)，負(fù)載和變阻器各段所通過的電流及負(fù)載電壓，并就流過變阻器的電流與其額定電流比較來說明使用時(shí)的安全問題。解：（1）在a點(diǎn)：UL=0IL=0Iea=U/Rea=2.2A（2）在c點(diǎn)：R'=RcaRL/(Rca+RL)+Rec=75ΩIec=U/R'=2.93AIL=Ica=1.47AUL=RLIL=73.5V精品課件當(dāng)電流流經(jīng)電阻時(shí)實(shí)現(xiàn)了能量的轉(zhuǎn)換，將電能轉(zhuǎn)換為光能、熱能或其它形式的能。能量之間轉(zhuǎn)換的快慢程度可用功率來描述：在外電路中，電場(chǎng)力移動(dòng)電荷做功w與單位時(shí)間t的比值定義為電路的功率。用公式表示：根據(jù)歐姆定律可得，電阻上的功率：電阻的功率P總是大于0，故電阻總是取用功率的負(fù)載精品課件【例】一電阻標(biāo)稱值為10Ω、10W，在8V的電壓下工作，其工作電流為多少？，如工作12小時(shí)，用電量是多少？若在12V電壓下工作，情況又怎樣？解：在8V電壓下工作，消耗功率為：可正常工作。此時(shí)電流為：工作12小時(shí)，消耗電能為：若工作在12V電壓下，電阻上的功率為：超過電阻額定功率電阻將損壞。精品課件通過上例可知，在使用電阻器時(shí)要根據(jù)其標(biāo)稱值，先計(jì)算電阻能夠承受的電流或電壓，以避免損壞電阻器。對(duì)于一個(gè)任意的電路元件，用下面方法算出其功率，若功率大于零則該元件吸收功率，在電路中作為負(fù)載元件；若功率小于零，則該元件為發(fā)出功率，在電路中作為電源元件。元件的電壓與電流為關(guān)聯(lián)方向：元件的電壓與電流為非關(guān)聯(lián)方向：即P＞0時(shí)元件吸收功率；P＜0時(shí)元件發(fā)出功率。精品課件三、特殊電阻器在汽車上的應(yīng)用1、熱敏電阻器是電阻式溫度傳感器的一種。一般把金屬氧化物陶瓷半導(dǎo)體材料，經(jīng)成形、燒結(jié)等工藝制成的測(cè)溫元件叫熱敏電阻（有一部分熱敏電阻由碳化硅材料制成）。精品課件熱敏電阻的分類：正溫度系數(shù)熱敏電阻：電阻值隨溫度上升而增加（PTC）負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻：電阻值隨溫度上升而降低（NTC）臨界溫度熱敏電阻：在臨界溫度時(shí)，其阻值發(fā)生躍變熱敏電阻的應(yīng)用：工作溫度范圍為-20～130℃的熱敏電阻可用于水溫和氣溫的檢測(cè)，工作溫度范圍為600～1000℃的高溫檢測(cè)電阻，用于排氣溫度的檢測(cè)。熱敏電阻式冷卻水溫傳感器外觀與特性曲線精品課件壓敏電阻半導(dǎo)體壓敏電阻式進(jìn)氣壓力傳感器：變形與壓力成正比尺寸小、精度高、成本低及響應(yīng)性、再現(xiàn)性、抗振性較好電阻應(yīng)變計(jì)式碰撞傳感器

：應(yīng)變計(jì)的應(yīng)變電阻產(chǎn)生變形，阻值隨之發(fā)生變化，經(jīng)過信號(hào)處理與放大后，傳感器輸出端的信號(hào)電壓就會(huì)發(fā)生變化。電阻應(yīng)變式碰撞傳感器精品課件一、電容元件及其特性電容元件是從實(shí)際電容器抽象出來的電路模型。該元件具有儲(chǔ)存電場(chǎng)能量的性質(zhì)。實(shí)際電容器的結(jié)構(gòu)：由兩塊金屬板中間充滿介質(zhì)，再引出兩個(gè)電極就構(gòu)成一個(gè)電容器。第三節(jié)電容精品課件充電—使電容器帶電的過程充電的過程就是儲(chǔ)存電能的過程放電—充電的電容器失去電荷的過程電容器的特點(diǎn)1：充電和放電電容器兩端加上電壓后，兩塊極板上將出現(xiàn)等量異號(hào)電荷，并在兩極板間形成電場(chǎng)，儲(chǔ)存電場(chǎng)能。精品課件電容器符號(hào)：電容器的特點(diǎn)2：隔直流通交流精品課件用符號(hào)C表示，公式國際單位制中的單位：法拉（法，F(xiàn)）電容量：簡(jiǎn)稱電容，是表征電容器儲(chǔ)存電荷本領(lǐng)的物理量，其大小等于電容器任一極板上所儲(chǔ)存的電荷量ｑ與兩極板間電壓ｕ的比值。充放電電流：電容元件上通過的電流與元件兩端的電壓相對(duì)時(shí)間的變化率成正比。電壓變化越快，電流越大。當(dāng)電容元件兩端加恒定電壓時(shí)，因ｄｑ／ｄｔ＝０，ｉ＝０，這時(shí)電容元件相當(dāng)于開路，所以電容元件有隔直流的作用。（μF）（pF）精品課件電容元件極板間儲(chǔ)存的電場(chǎng)能量為：電容元件在某時(shí)刻儲(chǔ)存的電場(chǎng)能量與元件在該時(shí)刻所承受的電壓的平方成正比，與電流無關(guān)。電容元件不消耗能量，是儲(chǔ)能元件。精品課件電容元件的用途：隔直流耦合交流旁路交流濾波定時(shí)組成振蕩電路精品課件二、電容器的類型及標(biāo)記1、電容器的主要種類和特點(diǎn)分為固定電容器和可調(diào)電容器。按電容器的介質(zhì)材料分為：紙介、金屬化紙介、有機(jī)薄膜紙介、瓷介、云母、鋁電解、電解等類型。（1）紙介電容器用紙做介質(zhì)，其溫度系數(shù)大，穩(wěn)定性差，損耗大，有較大的固有電感，只適合要求不高的低頻電路。精品課件（2）金屬化紙介電容器結(jié)構(gòu)和性能與紙介電容器相近，但體積和損耗較后者小，內(nèi)部紙介質(zhì)擊穿后有自愈作用。（3）有機(jī)薄膜介質(zhì)電容器包括極性介質(zhì)和非極性介質(zhì)兩類。極性介質(zhì)電容器耐熱和耐壓性能好，常用的極性介質(zhì)電容器有滌綸電容器（耐熱性能好，但損耗較大，不宜用于高頻）和聚碳酸酯電容器（性能優(yōu)于滌綸電容器）；非極性介質(zhì)電容器損耗小，絕緣電阻高，廣泛用于高頻電路和對(duì)容量要求精密、穩(wěn)定的電路中，常用的非極性電容器有聚苯乙烯電容器、聚丙烯電容器等。精品課件（4）瓷介電容器介質(zhì)材料為電容器陶瓷。其中高頻瓷介電容器損耗小、穩(wěn)定性好，可在高溫下使用。低頻瓷介電容器損耗大、穩(wěn)定性差，但容量易做得大。獨(dú)石電容器是一種多層結(jié)構(gòu)的陶瓷電容器，具有體積小，容量大（低頻獨(dú)石電容器可達(dá)0.47Ｆ)，耐高溫和性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。（5）云母電容器以云母作為介質(zhì)的云母電容器具有很高的絕緣性能，即使在高頻時(shí)使用也只有很小的介質(zhì)損耗。自身電感很小，工作頻率高，工作電壓高等特點(diǎn)。精品課件（6）電解電容器電解電容器的介質(zhì)為很薄的氧化膜，故容量可做得很大。電解電容器一般有正、負(fù)極性，使用中要注意把正極接到電路中高電位的一端。電解電容器的主要品種有鋁電解電容器、鉭電解電容器和鈮電解電容器。前者價(jià)格便宜，最大容量可達(dá)幾法，但性能較差，壽命短；后者性能優(yōu)于鋁電解電容器，但價(jià)格較貴。精品課件2、電容器的額定直流工作電壓指在線路上能夠長期可靠地工作而不被擊穿時(shí)所能承受的最大直流電壓（又稱耐壓）。額定直流工作電壓的大小與介質(zhì)的種類和厚度有關(guān)。如果電容器用在交流電路里，則應(yīng)注意所加的交流電壓的最大值（峰值）不能超過額定直流工作電壓。精品課件三、電容器在汽車電路中的應(yīng)用電容器所承受的電壓不能超過其額定電壓。在汽車上，雖然蓄電池的電壓是12Ｖ，但有些電路上有超過300Ｖ的高電壓，因此選用電容器時(shí)要認(rèn)真研究電路的工作狀態(tài)，選用額定電壓有足夠余量的電容；當(dāng)環(huán)境溫度很高時(shí)，電容器會(huì)加速老化，所以在可靠性有要求的部件上，一般要選用云母、聚酯電容器。精品課件電容器作為單體元件應(yīng)用的典型例子就是傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)中分電器上的電容器。在點(diǎn)火過程中，與分電器觸點(diǎn)并聯(lián)的電容器具有重要作用。電容器在汽車上的應(yīng)用電容器裝在分電器的殼體上，它由兩條鋁箔或錫箔組成，在兩條箔帶之間夾以絕緣蠟紙，然后卷成筒狀在真空中抽去層間的空氣，再經(jīng)浸蠟處理裝在金屬外殼3中。其中一條箔帶的底部與外殼緊密接觸；另一條箔帶則通過與外殼絕緣的導(dǎo)電片由導(dǎo)線引出。電容器工作時(shí)要承受200~300Ｖ的電動(dòng)勢(shì)，因此要求其耐壓為50０Ｖ。精品課件1.5電感一、電感元件及其特性電感元件：是從實(shí)際電感線圈抽象出來的電路模型。電感元件的特點(diǎn)1：通以電流時(shí)，將產(chǎn)生磁通，在其內(nèi)部及周圍建立磁場(chǎng)，儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量。精品課件自感系數(shù)（電感）：物理意義--當(dāng)同一電流通入結(jié)構(gòu)不同的線圈時(shí)，所產(chǎn)生的自感磁通量是不同的。為了衡量不同線圈產(chǎn)生自感磁通的能力，引入自感系數(shù)（簡(jiǎn)稱電感）這一物理量，用Ｌ表示；它在數(shù)值上--等于一個(gè)線圈中通過單位電流所產(chǎn)生的自感磁鏈。在國際單位制中電感的單位：亨利，簡(jiǎn)稱亨，用H表示,公式：Ｌ=Y/ｉ精品課件根據(jù)電磁感應(yīng)定律，當(dāng)電感線圈中的電流ｉ變化時(shí)，磁場(chǎng)也隨之變化，并在線圈中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)ｅ。當(dāng)電壓、電流和電動(dòng)勢(shì)的參考方向如圖所示時(shí)，則有：電感元件兩端的電壓與電流相對(duì)時(shí)間的變化率成正比。電流變化越快，電感元件產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)越大。與其平衡的電壓也越大。當(dāng)電感元件中流過穩(wěn)定的直流電流時(shí)，因ｄｉ／ｄｔ＝０，ｅＬ＝０，故ｕ＝０，這時(shí)電感元件相當(dāng)于短路，所以電容元件有通直流的作用。精品課件電感元件中儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能量為：電感元件在某時(shí)刻儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能量只與該時(shí)刻流過的電流的平方成正比，與電壓無關(guān)。電感元件不消耗能量，是儲(chǔ)能元件。精品課件電感線圈特點(diǎn)2：兩條相距較近且相互平行的直導(dǎo)線間的作用規(guī)律：

當(dāng)同以相同方向的電流時(shí)——它們相互吸引；當(dāng)通以相反方向的電流時(shí)----------它們相互排斥。原因：每個(gè)電流都處于另一個(gè)電流的磁場(chǎng)中，因而每個(gè)電流都受到電磁力的作用。精品課件電感線圈特點(diǎn)3：若將導(dǎo)線繞成線圈，每匝產(chǎn)生的弱磁場(chǎng)便合成為較強(qiáng)的磁場(chǎng)。合成的強(qiáng)磁場(chǎng)，有真實(shí)的N極和Ｓ極。磁極方向判斷：用右手握住通電線圈，彎曲的四指指向電流方向，則伸直的拇指指向就是線圈內(nèi)部的磁場(chǎng)方向，即通電線圈的磁場(chǎng)北極（N極）方向。精品課件電感線圈特點(diǎn)4：導(dǎo)線盤成環(huán)形，在導(dǎo)線交匯處的磁感應(yīng)線密度成倍的增加。精品課件電磁感應(yīng)右手定則用右手握線圈，手指沿著電流流動(dòng)的方向，大拇指便指向N極。

精品課件電感線圈特點(diǎn)5：增加線圈的匝數(shù)，磁感應(yīng)線密度隨之增加。要使線圈的磁場(chǎng)更強(qiáng)，可在線圈中插入用軟鐵制成的鐵芯。軟鐵是一種具有高磁導(dǎo)率的材料，它為穿過線圈中的磁場(chǎng)提供優(yōu)良的導(dǎo)磁體。精品課件電感線圈特點(diǎn)6：通直流阻交流。即直流電很容易通過線圈，但交流電難以通過，而且交流電的頻率越高，就越難以通過，交流電加在線圈上，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)需要一定的時(shí)間。精品課件電感線圈在汽車中的應(yīng)用：在車內(nèi)、尾燈、牌照燈及停車燈的燈絲是否斷開是無法確認(rèn)的，而電流傳感器就可用于檢測(cè)這類燈具的燈絲是否斷開。笛簧開關(guān)式電流傳感器的結(jié)構(gòu)原理圖如圖1-24所示，在電流線圈的周圍有電壓線圈，在線圈的中央設(shè)置笛簧開關(guān)。電壓線圈的功能是防止電壓變化時(shí)引起傳感器的誤動(dòng)作。精品課件電流傳感器的電路如圖1-24（Ｃ）所示，當(dāng)圖中所示開關(guān)閉合時(shí)，因?yàn)殡娏骶€圈中有規(guī)定的電流通過，所以在電流線圈所形成的電磁力的作用下，笛簧開關(guān)閉合，當(dāng)有一個(gè)燈絲斷開時(shí)，電流線圈中的電流減小，電磁力減弱，笛簧開關(guān)打開，報(bào)警處于異常狀態(tài)。這樣，利用笛簧開關(guān)的通、斷，就可以發(fā)出燈絲是否異常的信號(hào)。精品課件小結(jié)：１、實(shí)際電容器是什么樣的2、電容量公式3、電容器特點(diǎn)4、電容是什么元件5、電容器儲(chǔ)存的電場(chǎng)能6、電容器的作用7、電容器的性能指標(biāo)8、電容器的種類1、電感元件特點(diǎn)2、自感系數(shù)（電感）3、電感元件性質(zhì)4、磁場(chǎng)能量5、磁場(chǎng)方向判斷精品課件第五節(jié)導(dǎo)線常用導(dǎo)線的分類一導(dǎo)線的選擇按材料不同：銅線、鋁線按電壓不同：高壓導(dǎo)線、低壓導(dǎo)線按有無絕緣：裸線、絕緣線按絕緣材料不同：塑料絕緣線、橡膠絕緣線精品課件按材料選擇：銅線和鋁線銅線特點(diǎn)--電阻率小，機(jī)械強(qiáng)度大。應(yīng)用---汽車電路和移動(dòng)電器接線一般用銅線。鋁線特點(diǎn)--質(zhì)量小，價(jià)格便宜，但機(jī)械強(qiáng)度小，較脆。應(yīng)用--固定電氣接線盡量采用鋁線。導(dǎo)線的選擇精品課件表1-1常用導(dǎo)線的型號(hào)及主要用途精品課件我國的導(dǎo)線規(guī)格是以其截面積作為標(biāo)稱值。導(dǎo)線標(biāo)稱截面是經(jīng)過換算的線芯截面積，而不是實(shí)際幾何面積。一般根據(jù)電路的額定電壓、工作電流和絕緣要求等選取導(dǎo)線截面、絕緣層的類型。按截面積來選擇精品課件對(duì)于短距離配電線路（200ｍ以內(nèi)），常用發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面。一般家庭、修理廠和汽車上的導(dǎo)線均按此方法選線。具體方法如下：由公式I=Ｐ/Ｕ計(jì)算出該負(fù)載的工作電流，然后根據(jù)導(dǎo)線的允許電流等于或略大于計(jì)算電流，直接從表1-2中選擇導(dǎo)線。精品課件表1-2部分500V橡皮與塑料絕緣電力電纜載流量表單位：A精品課件例1某修理廠的照明負(fù)載為額定電壓220Ｖ，額定功率5ＫＷ，電源總線采用雙芯塑料絕緣導(dǎo)線、穿塑料管，采用鋁芯和銅芯時(shí)，分別應(yīng)選擇多大的導(dǎo)線截面積？解：電源總線上實(shí)際流過的最大電流為Ｉ=Ｐ/Ｕ=５０００/２２０=２２．７３Ａ直接查表1-2鋁芯塑料絕緣導(dǎo)線、穿塑料管、2根（塑料）一欄，其中24A＞22.73A符合要求，對(duì)應(yīng)導(dǎo)線的截面為4ｍｍ２。直接查表1-2銅芯塑料絕緣導(dǎo)線、穿塑料管、2根（塑料）一欄，其中24A＞22.73A符合要求，對(duì)應(yīng)導(dǎo)線的截面為２．５ｍｍ２。精品課件二汽車常用導(dǎo)線低壓導(dǎo)線導(dǎo)線截面積：主要根據(jù)工作電流選擇導(dǎo)線顏色：顏色要容易區(qū)別，多用字母表示線束：大多用絕緣材料纏繞包扎成束高壓導(dǎo)線：在汽車點(diǎn)火線圈至火花塞之間的電路使用高壓點(diǎn)火線，簡(jiǎn)稱高壓線。高壓線工作電壓一般為15kV以上，電流小，高壓導(dǎo)線絕緣包層厚、耐壓性能好、線心截面小。精品課件帶阻尼的高壓點(diǎn)火線它分為普通銅芯高壓線及高壓阻尼點(diǎn)火線。帶阻尼的高壓線可抑制和衰減點(diǎn)火系產(chǎn)生的高頻電磁波，降低對(duì)無線電設(shè)備及電控裝置的干擾。國產(chǎn)汽車用的高壓導(dǎo)線有銅芯線和阻尼線兩種。高壓阻尼線的線芯采用聚氯乙烯樹脂、葵二酸二辛脂等有機(jī)材料配制而成，又稱半導(dǎo)體塑芯高壓線。線芯具有一定阻值，具有低電磁輻射的特點(diǎn)，可減小點(diǎn)火系統(tǒng)的電磁波公害。精品課件精品課件導(dǎo)線顏色精品課件

基爾霍夫定律分為電流定律和電壓定律，是分析電路的重要基礎(chǔ)。

一基爾霍夫定律第六節(jié)電路分析與計(jì)算基爾霍夫電流定律應(yīng)用于結(jié)點(diǎn)?；鶢柣舴螂妷憾蓱?yīng)用于回路。精品課件電路結(jié)構(gòu)幾個(gè)重要的概念：

支路：一段沒有分支，流過同一電流且至少含一個(gè)以上元件的電路叫支路

回路：電路中任意閉合的路徑，回路有順時(shí)針和逆時(shí)針兩個(gè)方向，可以用箭頭表示回路的方向。

節(jié)點(diǎn)：電路中三條或三條以上支路的連接點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)。

網(wǎng)孔：在回路內(nèi)不包含任何支路的回路精品課件支路：a1b、a2b、a3b（共3條）例節(jié)點(diǎn)：a、b回路：a1b2a、a1b3a、a2b3a網(wǎng)孔：a1b2a、a2b3a精品課件I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-支路：ab、ad、ac、cb、cd、bd（共6條）回路：abda、bcdb、acda、abcda、abdca、bdacb、abca（共7個(gè)）結(jié)點(diǎn)：a、b、c、d(共4個(gè)）例網(wǎng)孔：abda、bcdb、acda(共3個(gè)）精品課件例：指出下圖所示電路的支路數(shù)、節(jié)點(diǎn)數(shù)、回路數(shù)。精品課件基爾霍夫定律精品課件基爾霍夫電流定律（KCL）：在任一瞬間，流入任一節(jié)點(diǎn)的電流之和必等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流之和。

公式：I1+I2-I3=0即∑I=0因此，基爾霍夫電流定律也可敘述為：在任一瞬時(shí)，電路中流入任一節(jié)點(diǎn)的所有電流的代數(shù)和等于零。流入節(jié)點(diǎn)時(shí)電流值取正號(hào)，流出節(jié)點(diǎn)時(shí)取負(fù)號(hào)。精品課件【例】求圖1-17中電流I的值。解：根據(jù)KCL有:解得精品課件下圖表示某復(fù)雜電路中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)a，已知I1=5A，I2=20A，I3=－3A，試求流過元件A的電流I4。AI1I2I4I3a精品課件基氏電流定律的擴(kuò)展電流定律還可以擴(kuò)展到電路的任意封閉面（廣義結(jié)點(diǎn)）IA=IAB-ICAIB=IBC-IABIC=ICA-IBCIA+IB+IC=0，I=0在任一瞬時(shí)，通過任一閉合面的電流的代數(shù)和也恒等于零IA+IB+IC=？精品課件I1I2I3E2E3E1+_RR1R+_+_R例例I=?I1+I2=I3I=0精品課件例：已知I1=4A，I2=-2A，I3=1A，I4=-3A，求電流I5精品課件例：下圖電路中，各有多少支路和結(jié)點(diǎn)？Uab和I是否等于零？精品課件例：已知Ia=1mA，Ib=10mA，Iｃ＝２ｍＡ，求電流Iｄ精品課件例：下圖中，已知I１＝０.０１A，I２＝０.３A，I５＝９.６１A，求電流I６精品課件結(jié)果為正--電流的實(shí)際方向與假設(shè)方向相同結(jié)果為負(fù)--電流的實(shí)際方向與假設(shè)方向相反根據(jù)基爾霍夫電流定律求未知電流的步驟：（1）首先標(biāo)定各支路電流的方向?qū)σ阎娏靼丛娏鞣较驑?biāo)定對(duì)未知電流的方向可任意標(biāo)定（2）其次根據(jù)基爾霍夫電流定律列出節(jié)點(diǎn)電流方程求解（3）最后根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定電流的實(shí)際方向精品課件意義：描述閉合回路中各支路電壓之間的關(guān)系。說明:當(dāng)我們沿著閉合回路繞行，將會(huì)遇到電位升降的變化。由于電位的單值性，如果沿著閉合回路繞行一周，回到原出發(fā)點(diǎn)，其電位的變化量應(yīng)為零。基爾霍夫電壓定律(ＫＶＬ)精品課件數(shù)學(xué)表達(dá)式：∑Ｕ升=∑Ｕ降或?qū)懗伞疲?∑ＩＲ基爾霍夫電壓定律（KVL）：在任一瞬時(shí)，沿閉合回路繞行一周，在繞行方向上的電位升之和必等于電位降之和。精品課件U1-U2-U3+U4=0即∑U=0KVL反映了電路的能量守恒定律，即沿任何閉合回路繞行一周，各元件上得到的能量與失去的能量相等。電荷本身既不耗能也不產(chǎn)能。運(yùn)用上述公式時(shí)，首先要選定一個(gè)回路的繞行方向。精品課件例如：回路a-d-c-a或：其中:US3=-E3

，US4=-E4回路a-b-d-a?a-b-c-d-a?I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-精品課件KVL不僅用于閉合回路，對(duì)于開口回路兩式仍然成立。在分析開口回路時(shí)，我們認(rèn)為它是一假想的閉合回路，然后將開口處電壓列入方程。如圖1-19中，沿圖中虛線繞行，根據(jù)KVL有：精品課件

例1：有一閉合回路如圖所示，已知U1=15V，U2=-4V，U3=8V，試求電壓U4和UAC。解：沿ABCDA回路，根據(jù)各電壓的參考方向，應(yīng)用基爾霍夫電壓定律可列出:∑U=U2-U3-U4+U1即U4=U1+U2-U3=15+（-4）-8=3v

沿ACBA回路，應(yīng)用基爾霍夫電壓定律可列出：-UAC+U3-U2=0即

UAC=U3-U2=8-（-4）=12v精品課件例2：圖1-28所示有源支路，已知E=12V，U=8V,R=5?，求電流Ｉ。解：沿閉合回路順時(shí)針方向繞行一周，應(yīng)用基爾霍夫電壓定律，有

E+RI-U=0所以（U-E）/R=(8-12)/5=-0.8A電流是負(fù)值，即其實(shí)際方向與圖示參考方向相反。精品課件【例】在圖中，E1=12V，E2=6V，R1=2Ω

，

R2=6Ω

，R3=4Ω

，求總電流I及電壓Ubc。解：首先在圖中標(biāo)明電流和電動(dòng)勢(shì)的參考方向及回路的繞行方向。因取關(guān)聯(lián)參考方向，故電壓方向不必標(biāo)出。對(duì)閉合電路abdca，應(yīng)用KVL可得

精品課件總電流對(duì)虛擬回路abca，應(yīng)用KVL可得精品課件求：I1、I2

、I3

？【例】I11

++--3V1

1

+-5VI2I34V精品課件例：已知R１＝２Ω，R２＝４Ω，R３＝４Ω，R４＝１Ω，Uｓ＝２V，UAB＝０有求下圖中電路中的電流I，I１和電阻R精品課件二支路電流法支路電流法：是以支路電流作為求解對(duì)象，分別對(duì)結(jié)點(diǎn)和回路利用基爾霍夫兩條定律分別列出KCL方程和KVL方程，從而求出支路電流的方法。1.對(duì)于具有n個(gè)節(jié)點(diǎn)的電路，任意n-1個(gè)節(jié)點(diǎn)的KCL方程都是獨(dú)立的。2.若一個(gè)電路具有b條支路，n個(gè)節(jié)點(diǎn)，則網(wǎng)孔數(shù)為b-n+1個(gè)，對(duì)所有網(wǎng)孔列出的KVL方程一定是相互獨(dú)立的。在直流電路中：精品課件支路電流法的求解規(guī)律：（1）確定支路數(shù)目b，標(biāo)出各支路待求電流的參考方向。（2）列寫KCL方程。若有n個(gè)節(jié)點(diǎn)，則可列出n-1個(gè)獨(dú)立的KCL方程。（3）列寫m=b-n+1個(gè)回路電壓方程，其中m為網(wǎng)孔數(shù)。（4）聯(lián)立方程，求出b個(gè)支路電流。精品課件E例：根據(jù)支路電流法列出電流方程和電壓方程任選三個(gè)節(jié)點(diǎn)列電流方程：節(jié)點(diǎn)數(shù)n=4網(wǎng)孔數(shù)m=3d+_bcI1I2I4I5I6R5R4R2R1Uxn=4b=6I3sa精品課件根據(jù)網(wǎng)孔列出電壓方程：I1n=4b=6d+_bcI2I4I5I6R5R4R2R1UxI3s精品課件【例】如圖所示，Is=8A，Us=4V，R1=R2=2Ω，求I和U。解：結(jié)點(diǎn)a：右側(cè)回路：解方程得：精品課件【例】求圖1-20中各支路電流及ab間的電壓Uab解：各支路的電流方向如圖所示，由KCL得節(jié)點(diǎn)1方程為：選擇回路1a2b1和1b231，由KVL分別列出電壓方程為：解上述三式得：I=1.75A，I1=0.25A，I2=1.5A假想a1ba回路為閉合回路，由KVL可知：精品課件例：E１＝１４０V，E２＝９０V，R１＝２０Ω，R２＝５Ω，R３＝６Ω，求各支路電流。E1E２R１R２R３+－+－ａｂＩ１＋Ｉ２－Ｉ３＝０１４０＝２０Ｉ１＋６Ｉ３９０＝５Ｉ２＋６Ｉ３解得，I1＝４A，I2=6A，I３＝１０A如何驗(yàn)證結(jié)果？１）用求解時(shí)未用過的回路根據(jù)KVL定律進(jìn)行驗(yàn)證。２）用電路中功率平衡關(guān)系進(jìn)行驗(yàn)算。精品課件例：求各支路電流，三個(gè)電源的輸出功率和負(fù)載電阻RL取用的功率。I3I4精品課件例：下圖電路中，求各理想電流源的端電壓、功率及各電阻上消耗的功率。p67231I1+I2=I3U2=I3R1+I2R2U1=I3R1解：根據(jù)支路電流法列出電壓和電流方程精品課件例：白板上電路中，E＝１２V，R1＝R2＝５Ω，R3＝１０Ω，R4＝５Ω.中間支路是一只檢流計(jì)，電阻RG＝１０Ω.求檢流計(jì)中的電流IG。（圖P４６）精品課件例：兩臺(tái)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的電路。已知E1=230V，R01=0.5Ω，E2=226V，R02=0.3Ω，負(fù)載電阻RL=5.5Ω，用支路電流法求各支路電流。精品課件支路電流法的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：支路電流法是電路分析中最基本的方法之一。只要根據(jù)基氏定律、歐姆定律列方程，就能得出結(jié)果。缺點(diǎn)：電路中支路數(shù)多時(shí)，所需方程的個(gè)數(shù)較多，求解不方便。精品課件電源獨(dú)立源受控源:他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)——受電流控制的電壓源。

電壓源模型電流源模型電源是一種能向電路提供電能的電路元件。電壓源與電流源精品課件電壓源實(shí)際電壓源電壓源在向負(fù)載提供電能的同時(shí)，自身也存在能量的損耗，一個(gè)實(shí)際的電壓源可用圖1-21來表示，其中R0為電源的等效內(nèi)阻，US為電源空載時(shí)的端電壓。如果電源接上負(fù)載形成的回路電流為I，則此時(shí)實(shí)際電源的端電壓：精品課件由上式可知，其中IR0描述了電源的內(nèi)部損耗情況，端電壓U

將隨著電流的增加而下降，其端部的伏安關(guān)系如圖1-22中的虛線。注意：實(shí)際電壓源內(nèi)部并不是真正串有一個(gè)內(nèi)阻，內(nèi)阻只是把電壓源內(nèi)部消耗能量這種實(shí)際情況用一個(gè)參數(shù)R0表示而已。實(shí)際電壓源精品課件理想電壓源在實(shí)際電路中，電源接上負(fù)載R，當(dāng)滿足R>>R0時(shí)，電壓源的內(nèi)部損耗可以不計(jì)，此時(shí)認(rèn)為其內(nèi)阻R0為零，當(dāng)R0≈0。從U=Us-IR0中可知，此時(shí)電壓源的端電壓U將不隨負(fù)載電流的變化而變化，其值為恒定值，這種電壓源稱為理想電壓源。伏安特性曲線如上圖示。理想電壓源精品課件幾個(gè)電壓源可以將它們串聯(lián)起來使用，等效為一個(gè)新的電壓源，其電壓值為幾個(gè)電壓源開路時(shí)的端電壓之代數(shù)和，內(nèi)阻為幾個(gè)電壓源內(nèi)阻的串聯(lián)等效電阻。通常穩(wěn)壓電源和新干電池可近似地認(rèn)為是理想電壓源。精品課件USus+_IRUS電池電源理想電壓源實(shí)際電壓源電壓源符號(hào)精品課件定義一個(gè)恒流源在實(shí)用中，在一定的電壓范圍內(nèi)，可視為一個(gè)理想的電流源，即其輸出電流不隨負(fù)載兩端的電壓（亦即負(fù)載的電阻值）而變。電流源iS電路符號(hào)精品課件和電壓源一樣，電流源在向負(fù)載提供電能的同時(shí)，自身也存在能量的損耗，其中R０為電流源的等效內(nèi)阻，IS為電流源短路時(shí)對(duì)外提供的電流。R０精品課件理想電流源在實(shí)際電路中，有時(shí)負(fù)載電阻很小，當(dāng)滿足R<<RS時(shí)，電流源的內(nèi)部分流損耗可以不計(jì)，也就是當(dāng)電流源的內(nèi)阻RS≈∞時(shí)，由式（1-22）可知，此時(shí)IS為恒定值，這種電流源稱為理想電流源。其伏安特性如圖1-24中的實(shí)線。與電壓源類似，幾個(gè)電流源也可以將它們并聯(lián)起來用一個(gè)電流源來等效，其電流值為幾個(gè)電流源的代數(shù)和，內(nèi)阻為幾個(gè)電流源內(nèi)阻的并聯(lián)值。理想電流源實(shí)際電流源0R0精品課件理想電壓源與理想電流源區(qū)別理想電壓源向外電路提供一個(gè)恒定電壓值電路中的電流I完全由外電路來決定，電流I的大小取決于負(fù)載RL理想電流源產(chǎn)生并輸出恒定的電流值負(fù)載兩端電壓U由外電路決定，電壓U的大小取決于負(fù)載電阻RL精品課件恒壓源與恒流源特性比較恒壓源恒流源不變量變化量US+_abIUabUab=US（常數(shù)）Uab的大小、方向均為恒定，外電路負(fù)載對(duì)Uab

無影響。IabUabIsI=Is

（常數(shù)）I

的大小、方向均為恒定，外電路負(fù)載對(duì)I

無影響。輸出電流I

可變-----

I

的大小、方向均由外電路決定端電壓Uab

可變-----Uab

的大小、方向均由外電路決定精品課件R０精品課件電壓源與電流源等效變換電壓源電流源U=Us

I·R0U=I0·R0

I0=(Is

I)·R0=Is·R

0

I·R0

RRR0R0=R0

R0R0=R0

精品課件電源的等效變換注意以下幾點(diǎn)1）電源之間的“等效”，是針對(duì)外電路來說的，在它們的內(nèi)部并不等效。2）理想電壓源與理想電流源之間不能進(jìn)行等效變換。3）凡是與電壓源相串聯(lián)的電阻均可視為電壓源內(nèi)阻來進(jìn)行等效變換，凡是與電流源相并聯(lián)的電阻均可視為電流源內(nèi)阻來進(jìn)行等效變換。4)電壓源模型與電流源模型互換前后電流的方向保持不變，即IS和Us方向一致。有了電源之間的等效變換，我們便可將幾個(gè)電源同時(shí)作用的復(fù)雜電路化簡(jiǎn)為一個(gè)電源作用的簡(jiǎn)單電路來進(jìn)行分析。精品課件+-IR0RLE例：有一直流發(fā)電機(jī)，E=230V，R0=1Ω，當(dāng)負(fù)載電阻RL＝２２Ω時(shí)，用電源的兩種電路模型分別求電壓U和電流I，并計(jì)算電源內(nèi)部的損耗功率和內(nèi)阻壓降，看是否相等？ａ．計(jì)算電壓U和電流II＝E／（RL＋R０）＝１０AU＝RLI＝２２０VIISR0RLｂ．計(jì)算電壓U和電流II＝ISR０／（RL＋R０）＝１０AU＝RLI＝２２０V計(jì)算內(nèi)阻壓降和電源內(nèi)部損耗的功率R０I＝１０vΔｐ０＝Ｒ０I２＝１００WΔ