直流电基础1

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R0 E
+ -
I
短路状态
(3)短路 当电源两端的导线因某种事故直接相连,这是电源输出 电流不经过负载,只经过导线直接流回电源,这种状态称为 短路状态。因为电源的内阻通常都很小,所以通过的电流I很 大。这时,电源所产生的电能全部经电源内阻和导线转换成 热能,很容易烧坏电源或导线。
1.2 导线
1)导线的分类 (1)按材料的不同,分为铜线和铝线。 铜线具有电阻小、机械强度大等优点,但价格相对较高。 铝线有质量小、价格便宜等优点;但机械强度小、较脆。汽 车电路和和移动电器接线一般用铜线,固定电器接线一般用 铝线。 (2)按所加的电压,分为低压导线和高压导线。 高压导线一般用于传输高压的线路中,比如汽车的点火 电路、高压输电电路。
习题(课本填空题1,P25)
在题图中,Uab=-5V ,试问a、b两点,_______点电位高? Uab的参考方向为由a指向b, 而Uab= -5<0, 得出实际方向同参考方向相反, 即电压实际方向为b指向a; 故b点电位高于a点电位。
a
Uab
b
习题(课本填空题2,P25)
在题图中,U1 = - 6V,U2 = 4V,那么Uab = _______V。 首先设参考点C: 得VC = 0V; 由题设得知:
(+)
U I 关联方向
(-) (+)
U ( -) I 非关联方向
4)电位
由于电压是相对电路中的某两点而言的。假如分析电路 时,要一一说明电路中每两点的电压往往很繁琐,所以我们 一般用电位的概念来表示。 如果在电路中任意选择一个点作为参考点,那么电路中 某点的电位就是该点到参考点的电压。习惯下,选定的参考 点为零电位点。 电位的符号用大写字母V加下标表示,单位为伏特(V)。 假设A为参考点则VA = 0V,如果B点的电位点为VB,则B点到A 点的电压为:
E
-
E
b b 电动势的图形符号及方向
7)电路的三种状态
电路有有载、空载和短路三种状态: (1)有载 当开关S闭合时,电路中有电流I通过,电源输出电功率, 负载RL取用电功率,这称为有载状态。
R0 E
I
S
U
RL
有载状态
(2)空载 当开关S断开时,电路电流没有电流通过,这称为空载, 也称为开路。
S R0 RL E 空载状态
实际方向 I 参考方向 (a)I>0
实际方向 I 参考方向 (b)I<0
3)电压
习惯上从高电位点指向低电位点的方向为电压的实际方 向(即电压降方向)。
开关 电 压 方 向
电源
负载
实际分析复杂电路时,也需要假设电压的参考方向。当 参考方向和实际方向一致时,电压为正值(U>0),与实际方 向相反时为负值(U<0)。
(+) +
实际方向 U 参考方向
(-) (+) -
实际方向 ( -) U 参考方向 (b)U<0 +
(a)U>0
电压的参考方向在电路中用极性“+”、“-”表示,也 可以用箭头表示。 “+”表示高电位,“-”表示低电位。 符号可用UAB表示。 • 箭头表示:
• 极性符号表示:
• 双下标表示:
分析和计算电路时,电压和电流参考方向的假定,原则 上是任意的;但为了计算方便,元件上的电流和电压通常取 一致的参考方向,称为关联参考方向。(不一致则称为非关 联方向。)
截面积 /mm2 载流值/A
1.0 11
1.5 14
2.5 20
3.0 22
4.0 25
6.0 35
10 50
13 60
3)汽车常用导线
汽车用导线有高压导线和低压导线两种,均采用铜质多 芯导线,外层为绝缘层。绝缘层一般采用聚氯乙烯绝缘层或 聚氯乙烯-丁腈复合绝缘层。 导线截面积选择: 导线截面积主要根据工作电流选择,但对于一些电流较 小的电器,为保证机械强度,汽车电器中的导线截面积不得 小于0.5mm2。各种低压导线标称截面积允许的载电流值参 照下表(课本P8 表1-3):
汽车电工与电子技术基础
专业介绍:
汽车类专业的基础课程 汽车电气系统维修必备的基础知识
学习主要的内容:
基础的电工电子知识 电路检测仪器的使用方法 了解汽车上的一些常用的电气设备
1. 直流电路 2. 正弦交流电路 3. 三相交流电路 4. 电磁学的应用 5. 发电机和电动机 6. 安全用电 7. 半导体和二极管 8. 晶体管的应用 9. 集成运算放大器的应用 10. 数字电路基础 11. 汽车维修电工实训指导
(3)按有无绝缘保护层,分为裸线和绝缘线。 裸线外面没有保护层,绝缘线外面有绝缘保护层。裸线 具有散热快、重量轻、制造成本低等特点;广泛用于高压输 电线路中,也用于使用电压在安全电压以下的电器线路中。 (4)按绝缘材料的不同,分为聚氯乙烯(塑料)绝缘线和 橡皮绝缘线。 橡皮绝缘线绝缘特性优于塑料绝缘线,且线材比较柔软, 适合经常移动的线路铺设,但造价较高,绝缘层脆弱、容易 破损。塑料绝缘导线具有成本低,耐腐蚀,绝缘性能好等优 点。广泛用于各种场合。
a
+ -
U1 = Va – VC = -6V,Vb – VC = 4V;
U1 U2
c
代入VC = 0,计算出Va = -6V,Vb = 4V;
+
Uab = Va - Vb =(-6)- 4=-10V。
b
5)电动势
电动势的方向规定为由电源负极经电源内部指向电源正 极的方向(即电压升方向)。
a
+
a
E E
理想电流源
接地
2)电流
电流的实际方向: 习惯上规定正电荷移动的方向或者负电荷移动的反方向 为电流的方向。(即从正极指向负极)
开关 电源
电 流 方 向
负载
电流的参考方向:
分析电路时,有时无法直接得出电流的实际方向,所以 我们需要假设一个参考方向帮助我们计算电流的实际方向。
电流的参考方向可以任意设定,当参考方向和实际方向 一致时,电流为正值(I>0),与实际方向相反时为负值 (I<0)。
开关 电源 导线 电路模型 负载
+ US R0
S RL
电路原理图
图1-1 手电筒电路
电路模型: 由干电池(电源)、小电珠(负载)和开关(中间环节) 三部分组成的简单手电筒电路。 电路原理图: 电源为US及R0,负载由RL表示,开关由S表示。
常见元件的图形符号
电池 电阻 电容
开关
电感
交点
Leabharlann Baidu
理想电压源
UBA= VB - VA
即电路中任意两点之间的电压值等于两点之间的电位差。
电路中的参考点:
(1)参考点可以任意选择,但是一个电路只能同时选择一 个参考点; (2)电位值是相对的,参考点选取的不同,电路中各点的 电位也将随之改变; (3)电路中两点间的电压值是固定的,不会因参考点的不 同而变, 即与零电位参考点的选取无关。 (4)参考点在电路图中一般标上“接地”符号。所谓“接 地”并非真与大地相接。 接地符号: 接机器外壳符号:
本书主要讲述内容
第一章 直流电路
学习目标
了解电路的组成
了解常见基本元器件的作用 能进行简单的电路分析
了解一些元器件在汽车上的应用
1)电路的组成
1.1电路的组成及基本物理量
把一些电气设备或元件,按其所要完成的功能,用一定 方式连接而成的电流通路成为电路。 一个完整的电路是由电源、负载和中间环节(开关、导 线等)三部分组成。 •电源(将非电能转化成电能的装置) •负载(将电能转化成非电能的设备) •中间环节(把电源与负载连接起来)
2)导线的选择
(1)导线型号选择及用途 对于低压交直流配电线路,根据导线敷设方法,具体型号可 参见课本P7 表1-1。根据需求查表选择型号使用。 (2)导线截面选择 我国的导线规格是以其截面积作为标称值的。导线标称截面 是经过换算的线芯截面积,而不是实际的截面积。 对于短距离的配电线路(200米以内),常用发热条件选择导 线截面。一般家用、汽车等都按此方法选择导线。 具体方法是:由功率公式变形得I=P/U(P为额定功率,U为 额定工作电流)计算出该负载的工作电流,然后参照课本 P7 表12上的导线载流表里允许电流选择等于或略大于工作电流的导线。
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