汽车电工基础

U AB
W Q
（2）电压的单位及换算 在国际单位制中，电压的单位为伏特（V）， 当计量比较大或较小电压时，可以用千伏 （kV）、毫伏（mV）、微伏（μV）。它们的 数学换算关系是： 1kV=103V=106mV=109μV

（3）电压的方向 电压的方向规定为从高电位指向低电位。 但是在复杂电路或交流电路中，电压的方向也 很难确定，我们也必须假设一个方向，称为电 压参考方向。
（2）电动势的方向
电动势的方向是从低电位端指向高电位端， 这同时也反映了电源力移动正电荷的方向；而 电压的方向是从高电位端指向低电位端，反映 了电场力移动电荷的方向。 根据做功类型的不同，把电源外部的电路称为 外电路，而把电源内部的电路称为内电路，这 两部分统称为全电路。 E=U+Ir=IR+Ir
电木
橡胶
1010～1014
1013～1016
电阻单位 1）单位: 欧姆（Ω ）、千欧（k 2）单位换算：
103 Ω =1kΩ 103 kΩ =1MΩ
计算：100Ω =（ ）k Ω
Ω ）、兆欧（M Ω ）
1MΩ =(
)Ω
5、电能（电功）
电场力做的功就是电路所消耗的电能，即负载将电能转变 成为其它形式的能量。所以定义是：电流在某段导体上所做的 功为该段电压、电路中的电流以及通电时间的乘积。 W = UIt 国际单位制下，电能的单位是焦耳(J)，也用千瓦时(kW h，
（2）计算电路中某点电位的方法 A、确认电位参考点的位置 B、确定电路中的电流方向和各元件两端电压
的正负极性 C、从被求点开始通过一定的路径绕到电位参 考点，则该点的电位等于此路径上所有电压降 的代数和：电阻元件电压降写成 ±RI形式， 当电流I的参考方向与路径绕行方向一致时， 选取“+”号；反之，则选取“-”号。电源电动 势写成 ±E形式，当电动势的方向与路径绕行 方向一致时，选取“-”号；反之，则选取“+” 号。
[例] 标有 100 、4 W 的电阻，如果将它接在 20 V 或 40 V 的电源上，能否工作？
[解] 额定功率为 4 W ，若电阻消耗的功率超过 4 W 就会 产生过热现象甚至烧毁。
(1)在 20 V 电源作用下 U2 202 W＝ 4 W P＝ ＝ R 100 (2)在 40 V 电源作用下
2 40 P W 16 W 100
P PN 可以正常工作
实际功率远大于额定值(P >> PN)，此时极易烧毁电阻使 其不能正常工作。
第三节 电路的基本状态
1. 三种运行状态 额定状态：使用值等于额定值时电气设备的 工作状态（ 即I = IN ，P = PN）。 此时经济合理安全可靠 。 过载状态（超载） ：使用值大于额定值时电 气设备的工作状态（ 即I > IN ，P > PN ）。 此时损坏设备。 欠载状态（轻载）：使用值小于额定值时电 气设备的工作状态（ 即I < IN ，P < PN ）。 此时不经济。
4、部分电路元件的图形符号
二、电路的基本物理量
1、电流 （1）定义：电荷的定向移动形成电流。 电压是使电路中的电荷发生定向移动，形成了 电流。 （2）电流的大小电流强度：是指单位时间内通过 导体某一截面的电荷量。

Q I t
（3）电流的方向及其表示 规定正电荷运动方向为电流的方向。 如果电流值为正，说明参考方向与实际方向一致， 否则说明参考方向与实际方向相反。
电气设备额定值
电气设备正常工作时对电流、电压和功率的限额。使用时 必须遵守额定值的规定。 设定额定值的原则：考虑电气设备寿命、绝缘材料的耐热 性能、绝缘强度等因素，即经济性和可靠性。 额定值利用铭牌直接标在产品上或记录在产品说明中。
应用时，电压、电流和功率的实际值等于额定值，称电器 设备工作在额定状态；若实际值超过额定值，称过载状态；实 际值低于额定值，称负载状态。过载会损坏电器设备或低寿命； 欠载则不能发挥正常效能，有些设备也不能发生损坏。
汽车电路举例：后窗除霜装置
作用：在较冷的季节，车窗玻璃上会凝结上一层 霜、雾、雪或冰，从而影响驾驶员的视线，为了 避免水蒸气凝结，设置了除霜（雾）装置，需要 时可以对风窗玻璃加热。 组成和原理 1-蓄ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ池，2-点火开关3-熔丝 4-除霜器开关及 指示灯 5-除霜器（电热丝）
后窗除霜装置
2. 电路的组成： 电源：将非电能转换成电能的装置
(干电池,蓄电池,发电机)
提供电能（汽车的来源是发电机和蓄电池）
负载：将电能转换成非电能的用电设备
(电灯,电炉,电动机) 用电设备（汽车的负载主要是灯泡、 启动电机、音响等）
中间环结： 作传输、控制、分配电能及保护电路
3、电路图
电路可以用电路图来表示，图中的设备或元件 用国家统一规定的符号表示。 实际电路 电路图
4、电动势
（1）定义 电动势是反映电源把其他形式的能转换成电能的 本领的物理量。电动势使电源两端产生电压。即 是反映电源内部电源力（即非电场力）做功能力 的物理量，它的大小等于非静电力把单位正电荷 从电源的负极，经过电源内部移到电源正极所做 的功。用E表示。如果为直流电源，则有：

W E Q

2、短路
（1）分类：负载短路，电源短路（电源两端被电 阻接近于零的导体接通） （2）原因： 导线绝缘损坏、老化（常见）。误接线，误操作。 （3）电源短路的特征：短路电流很大，电源端电 压为零。 （4）如何防止短路？ 接入熔断器→熔点低→易熔断→保护电路 （5）故障诊断维修 短接法：在电源、熔断器、搭铁线都无故障的情 况下才能使用。

直流电路


课题一：电路的组成及其工作状态 学习目标： 1、了解简单电路的组成 2、知道电路的基本物理量（电压、电流、 电阻） 3、掌握电路的三种工作状态 4、学会电压、电阻、电流的测量
绪论
电能的应用
电能应用在工业、农业及国民经 济各部门，在日常生活中也是不可缺少的。
1. 电能的优越性 （1）便于转换
（2）便于传输
（3）便于控制
2. 不足之处 难于储存
一、电路及电路图
1、电路的概念： 电路是指电流流过的路径， 他是为了实现某种功能，由各种电器设备 和器件，按一定方式互相连接的电流通路。
通常由电源、负载和中间环节三部分组成。
电路就是电流的通路，它是为了某种需 要由某些电工设备或元件按一定方式组合 起来的。
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三、直流电路的三种工作状态
1、开路（断路） （1）分类：控制开路（人为）和故障开路（意外） （2）特征： I=0，U=E, UL=0（负载电压等于零） （3）寻找故障的方法 试灯法：灯的一端接电源负极，另一端接触接线点。 若灯亮则所接触的点与电源正极无断路；若灯不亮则 所接触的点与前一接线点间有断路。 电压表检测法：电压表黑表笔接电源负极，红表笔分 别接触接线点，若指针摆动，则所接触的点与电源正 极无断路，若不摆动，所接触的点与前一接线点间有 断路。

（4）电流的单位及其换算 国际单位制中，电流强度的单位为安培（ A），在表 示较大或较小的电流时，也用千安（kA）、毫安 （mA）、微安（μA）。 它们的数学换算关系为： 1kA=（ ）A=（ ）mA=（ ）μA


（5）电流测量 电流的大小使用电流表（安培表）进行测量。
电流的测量
汽车电工电子技术基础
机电与汽车工程教学部 电气组制 2013.02
四、本课程成绩评定：
期末占50%，平时成绩占50%。其中平时成 绩构成：作业成绩按次数等级计分，课堂 提问成绩，考勤情况折合成绩，实验成绩 和笔记等方面。 成绩评定：由任课教师、班长、学习委员 和课代表核定。
模块一
汽车电路的接线方式：
1、分类 双线制和单线制。双线制是电源和用电设备用两 根导线构成回路。（主要用于家庭电路）

单线制式是电源和用电设备之间通常只用一根导
线连接，另一根导线由发电机、车架等金属机体 代替而构成回路。（汽车）
2、搭铁
搭铁就是用汽车车身来做电源的一个极，有正极
搭铁和负极搭铁，由于负极搭铁有其优越性，所 以现代的汽车都是负极搭铁，也就是说将电源负 极直接接到车身上，其它用电设备的负极只要接 到车身的任意部位就可以构成回路，当然必须接 到金属部位。 正极搭铁（汽车上很少使用） 负极搭铁：干扰小，汽车常采用。

（3）工程上常见的几种材料的电阻率 温度为20℃，单位：Ω· m2/m

（4）电阻元件 常用电阻器：可分为固定电阻器和可变电阻器 汽车上不少传感器是利用电位器的原理制成的。如： 冷却水温传感器利用热敏电阻。 电阻还可分为：线性电阻（定值电阻）和非线性电 阻半导体热敏电阻）。

下表列出了几种材料在20°C时的电阻率。
电功率可利用功率表测量。 右图为功率表的接线图 [例] 额定电压 220 V， 电 流 5 A 的电炉功率为多大？
+ U －
R
* 12 3 *
4
kW
[解]
P = UI = 220 5 W = 1 100 W
= 1.1 kW

7、电流的热效应
电流通过导体使导体发热的现象叫做电流的热效应
电流通过导体产生的热量 Q= I2Rt 焦耳定律：电流通过导体产生的热 量与电流的平方、导体的电阻及时间成 正比
材料 银 铜 铝 钨 铁 锰铜(85%铜＋3%镍＋12%锰) 康铜(54%铜＋46%镍) 镍铬合金 (67.5% 镍＋ 15% 铬＋ 16% 铁＋ 1.5%锰) 电阻率ρ (Ω .m) 1.6×10-8 1.7×10-8 2.9×10-8 5.3×10-8 1.0×10-7 4.4×10-7 5.0×10-7 1.0×10-6