第1章直流電路.ppt

1、劉美玲，電子工業(yè)出版社主編，全國高等職業(yè)教育汽車規(guī)劃教材，第1章DC電路，1.1電路基本概念和元件，1.2電路基本分析方法，1.3電路技能訓(xùn)練，本章小結(jié)，電路：電流通過的路徑。圖1.1汽車照明電路原理圖，1.1電路的基本概念和元件，1.1.1電路的組成和功能，圖1.2倒車信號系統(tǒng)的工作電路，電路功能：傳輸和轉(zhuǎn)換電能傳輸和處理信息，圖1.3電路原理圖，1.1.2電路的基本物理量，1電流及其參考方向，(1)電流，形成：在很短的時間dt內(nèi)，如果通過導(dǎo)體截面的電荷為dq，則電流強度為：在DC電路中，習(xí)慣上將正電荷的方向指定為電流的實際方向。選擇：原則上，你可以選擇任何一個，但如果實際方向是已知的，參考

2、方向應(yīng)盡可能與實際方向一致。參考方向和實際方向之間的關(guān)系：正和負。當電流的參考方向與實際方向一致時，電流為正；當電流的參考方向與實際方向相反時，電流為負。(2)電流參考方向，圖1.4電流方向判斷，2電壓及其參考方向，(1)電壓，幅值：單位正電荷Q移動過程中的能量變化量。實際方向：指定為電場力的方向。選擇：原則上可以任意選擇，實際上盡可能與實際方向或當前參考方向一致。參考方向和實際方向之間的關(guān)系：正和負。當電壓的參考方向與實際方向一致時，電壓為正；當電壓的參考方向與實際方向相反時，電壓為負。(2)電壓參考方向，3電動勢，大小：非電場力通過內(nèi)部電源將單位正電荷從電源負極移動到電源正極所做的功。實際

3、方向：從負電源指向正電源。電功率和電功率，電功率：P=UI，電功率(電能):W=UIt，5電勢，電勢：電路中某一點的電勢是從該點到參考點的電壓。參考點(零電位點):電位分析前選擇作為參考的點。表示：圖形符號為。選擇：具有更多連接的點，或具有接地和機箱連接的點。結(jié)論：電位是相對的，電壓是絕對的。電壓的實際方向是從高電位到低電位。任意兩點之間的電壓等于兩點之間的電壓差。1.1.3電路工作狀態(tài)、負載狀態(tài)、開路狀態(tài)、1.1.3電路工作狀態(tài)、短路狀態(tài)、1.1.3電路工作狀態(tài)，當汽車電路發(fā)生故障時，通常使用測試燈或萬用表(DC電壓塊)來尋找電路的斷點。在汽車電路故障診斷和維修工作中，為了快速找到故障點，經(jīng)

4、常采用短路法來短路一些兩端。為了區(qū)別于意外短路，這種短路通常被稱為短路。1.1.4基本元件，1電阻元件，(1)電阻的相關(guān)概念，尺寸：(2)電阻串并聯(lián)電路的應(yīng)用，2電感元件，(1)電感的相關(guān)概念，尺寸：在DC穩(wěn)態(tài)電路中，電感線圈相當于短路。(2)電感元件在汽車電路中的應(yīng)用，圖1.14長笛開關(guān)電流傳感器，3電容元件，(1)電容的相關(guān)概念，尺寸：在DC穩(wěn)態(tài)電路中，電容相當于開路。(2)電容器充電和放電，圖1.17電容器充電，圖1.18電容器放電，(2)電容器充電和放電，電容器充電和放電過程的速度由電阻R和電容C的乘積決定，電阻越小，充電和放電過程越快。5RC后，可以認為充放電過程結(jié)束。通過改變RC，

5、可以改變充電和放電所需的時間。(3)電容元件在汽車電路中的應(yīng)用，當電路斷開時，電容可以快速停止自感電流網(wǎng)格沒有交叉分支的環(huán)稱為網(wǎng)格。2基爾霍夫電流定律(KCL)，內(nèi)容：在任何時刻，通過電路中任何節(jié)點的電流的代數(shù)和等于零。表達式：一般化：圍繞幾個節(jié)點的閉合曲面。圖1.21廣義節(jié)點的應(yīng)用，2基爾霍夫電流定律(KCL)，3基爾霍夫電壓定律(KVL)，內(nèi)容：如果任一電路從任一點順時針或逆時針繞過電路，所有支路或元件上的電壓的代數(shù)和將等于零。另一個表達式：在任何電路中，電勢上升的總和必須等于電勢下降的總和。擴展：電路的一部分(廣義電路)，用于計算電路的開路電壓。圖1.23廣義電路的應(yīng)用，3基爾霍夫電壓定

6、律(KVL)，4分支電流法，分支電流法將復(fù)雜電路中的每個分支電流作為未知量，根據(jù)基爾霍夫電流定律和基爾霍夫電壓定律分別列出節(jié)點和電路所需的方程，得到每個未知的分支電流。標記每個支路的電流方向和電路旁路方向。節(jié)點電流方程由基爾霍夫電流定律列出。回路電壓方程由基爾霍夫電壓定律列出。4支路電流法，解題步驟，代入已知數(shù)，解聯(lián)立方程求出各支路的電流，并根據(jù)其正負確定各支路電流的實際方向。圖1.24，圖1.24，1電壓源，1.2.2電壓源，電流源及其等效變換，理想電壓源，零內(nèi)阻電壓源。是一個理想的情況，實際的供電不可能如此。1個電壓源、2個電流源、理想電流源、具有無限內(nèi)阻的電流源。是一個理想的情況，實際的

7、供電不可能如此。2電流源，3電壓源和電流源之間的等效變換，理想電壓源和理想電流源之間沒有等效關(guān)系。電壓源和電流源之間的等效關(guān)系不是等效于外部電路，而是等效于內(nèi)部電源。注：電動勢e IS與電阻r串聯(lián)的任何電路都可以轉(zhuǎn)化為電流IS和電阻并聯(lián)的電路。等效變換，電流源的恒定電流的參考方向與電壓源的電動勢的參考方向一致。理想電壓源和理想電流源之間沒有等價關(guān)系。電動勢e和電阻r串聯(lián)的任何電路都可以轉(zhuǎn)化為電流is和電阻r并聯(lián)的電路。當RL=時，電壓源的內(nèi)部電阻R0沒有功率損耗，但電流源的內(nèi)部電阻R0有功率損耗。1.2.3疊加定理，內(nèi)容：在線性電路中，如果有多個電源同時作用，任何支路的電流或電壓等于電路中每個

8、電源單獨作用產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和。當一個電源單獨動作時，其他電源被切除，這稱為“電源切除”，即對于電壓源，它被認為是“短路”；對于電流源，它被認為是“開路”。理想電壓源和理想電流源之間沒有等價關(guān)系。疊加定理只能疊加電路中的電流或電壓，而不能疊加能量和功率。注：電動勢e IS與電阻r串聯(lián)的任何電路都可以轉(zhuǎn)化為電流IS和電阻并聯(lián)的電路。無效電壓源短路，無效電流源斷開，電阻不移動。應(yīng)用疊加定理時，應(yīng)注意各電源單獨工作時電路中各處電流和電壓的參考方向與原電路中各電源一起工作時各處電流和電壓的相應(yīng)參考方向之間的關(guān)系，以便正確地得到疊加結(jié)果(代數(shù)和)。1.3技能訓(xùn)練，1 . 3 . 1 DC電壓和電勢

9、的測量，1.3.2汽車溫度傳感器熱敏電阻的檢測，1.3.3電容器的簡單檢測，1.3.4基爾霍夫定律的驗證，1.3.5疊加定理的驗證，2。電路一般由電源、負載和中間環(huán)節(jié)組成。該電路可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)換，電勢是電路中從某一點到參考點的電壓。參考點可以在電路中任意選擇。選擇不同的參考點，同一點的電位值不同，但兩點間的電壓與參考點的選擇無關(guān)，即電位的高低是相對的，而電壓值是絕對的。電路的三種狀態(tài)包括有載、開路和短路。電阻是汽車電器和電子設(shè)備中使用的基本元件之一。它的功能是控制和調(diào)節(jié)電路中的電流和電壓，或者用作消耗電能的負載。電感的電壓與其電流的變化率成正比，只有當電流變化時，電感兩端才會有電壓。在DC穩(wěn)態(tài)電路

10、中，電感線圈相當于短路。電容器的電流與其電壓的變化率成正比。只有當電壓變化時，電容器才有電流。在DC穩(wěn)態(tài)電路中，電容相當于開路。對電容器充電和放電需要一定的時間，這取決于電路中電阻和電容的乘積，即時間常數(shù)的大小。電容元件越大，充放電時間越長?；鶢柣舴螂娏鞫捎糜诖_定連接到同一節(jié)點的支路之間的電流關(guān)系。在任何時候，通過電路中任何節(jié)點的電流的代數(shù)和等于零，可以表示為。它也可以擴展到幾個節(jié)點(廣義節(jié)點)周圍的閉合曲面?；鶢柣舴螂妷憾捎糜诖_定回路各部分電壓之間的關(guān)系。如果你在任何一個回路中從順時針或逆時針方向的任何一點繞過回路，所有支路或元件上的電壓的代數(shù)和等于零，也就是說。它也可以應(yīng)用于回路的某些電路(廣義回路)來計算回路的