汽车电工电子课件 第1章 汽车照明电路
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电路一般由电源、负载以及中间环节等 部分组成。
电路中供给电能的设备和器件称为电源， 用电设备或元器件称为负载。
用电设备或元器件在工作时表现出的电 磁现象可以用下面三个理想负载元件及其组 合来反映。
电阻元件—替代主要是消耗电能并转换
成其他形式能量的实际元件，用字母R表示，
简称电阻。 电感元件—替代主要是存储磁场能量的
（1-2）
在直流电路中电压用大写字母U表示。电
压的单位为伏特（V）。
两点之间电压的实际方向是由高电位点 指向低电位点，所以电压也常称为电压降。
图1-4 电压与电动势
对一个电路，若元件电流与电压选择的 参考方向相同，如图1-5所示，则称为关联参 考方向，否则为非关联方向。
通常汽车中的搭铁点就是电路的参考点， 电路中任一点的电位就是相对于搭铁点的电 压。
明元件是发出功率还是吸收功率。
图1-7 例1-2图
解 根据功率式（1-6）、式（1-7）得
PU=S −USI=−12V×4A=−48W<0（发出功率） 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= PU+SP1+P2+P3
实际元件，用字母L表示，简称电感。
电容元件—替代主要是存储电场能量的
实际元件，用字母C表示，简称电容。 理想元件电阻（R）、电感（L）、电容 （C）、电压源（US）、电流源（IS）的图形
符号如图1-2所示。
图1-1 汽车行李厢照明电路简图
图1-2 理想元件图形符号
1.1.2 电路的基本物理量
1．电流
（1）定义：电荷的定向运动形成电流， 通常将正电荷移动的方向规定为电流正方向。
电流的大小用电流强度来衡量，其数值 等于单位时间内通过导体某一横截面的电荷 量。
根据定义有
i dq dt
（1-1）
式中，i — 电流强度（简称电流），单
位为安培（A）。
（2）分类 一类是电流的大小和方向都不随时间而
变化，称为恒定电流，简称直流，用I表示。
另一类是电流大小和方向都随时间变化，称
为变动电流，变动电流用i表示，其中一个周
期内电流的平均值为零的变动电流，称为交 变电流，简称交流。
（3）参考方向 除了用箭头来表示电流的参考方向外，
还可用双下标表示，如Iab表示电流参考方向
从a指向b。
图1-3 电流的参考方向
2．电压与电位
uab
dWab dq
7—牌照灯 8—仪表灯 9—灯光开关 10—变光开关 11—远光指示灯 12—前照灯（4灯亮远光、2灯亮近光） 13—超车灯开关
3.1 汽车照明电路分析
【例1-5】 如图1-15所示电路中，蓄电 池电压为12V，前照双丝灯中近光灯丝为12V、 25W。试分析前照灯（近光）电流路径，并计
算前照灯近光正常工作时的总电流（I）。
图1-15 汽车常用照明系统电路 1—蓄电池 2—门控开关 3—室内灯 4—室内灯控开关 5—示宽灯 6—尾灯
图1-14 例1-4图
【例1-4】 如图1-14所示电阻电路，已
知R1 = 60，R2 = 40，R3 = 40， U = 80V。求电路总电阻R，电流I、I2、I3， 电压U1、U2。
解 等效电阻
R
R1
R2 R3 R2 R3
60
40 40 40 40
60 20
80
总电流
I U 80V 1 R 80
=−48W+6W+18W+24W=0， 说明电路的功率平衡。
1.1.3 电路的开路和短路
1．开路状态
图1-8 电路的开路状态
4．电能和电功率
由于电源线绝缘损坏、操作不当等引起 电源的两输出端相接触，造成电源被直接短 路，如图1-9所示。
图1-9 电路的短路状态
1.2 电阻元件和欧姆定律
1.2.1 电阻元件 1.2.2 电阻的串并联
U =IR =(−2A)×10 =−20(V) P =I2R =(−2A)2×10=40(W)＞ 0（吸收功
率）
1.2.2 电阻的串并联
图1-10 电阻串联
图1-11 电阻分压在汽车中的应用
图1-12 电阻并联
图1-13 汽车后窗除霜装置图 1—蓄电池 2—点火开关 3—熔断器 4—除霜器开关及指示灯5—除霜器（电热丝）
1.2.1 电阻元件
1．电阻率和电阻温度系数
R l （1-6）
S
电阻的倒数称为电导（G），单位为西门
子（S）。
G l R
（1-7）
2．欧姆定律
欧姆定律：
U = IR （1-8）
若电压和电流为非关联方向，则欧姆定 律可写为
U = − IR （1-9）
3．电阻的电功率
在电压和电流的关联方向下，任何时刻 线性电阻元件吸收的功率为
解 （1）若选择O点为电位参考点，则
VO = 0V VB = UBO = 7 VA = UAB + VB = 3V + 7V = 10V
（2）若选择B点为电位参考点，则
VB = 0V VA = UAB = 3V
VO = UOB = − UBO = − 7V
3．电动势
衡量电源力克服电场力对电荷做功能力的 物理量称为电动势。
电力系统中，通常以大地作为参考点； 电子电路中，一般选择电子设备的金属机壳 或某公共点作为参考点。
参考点的电位为零，用符号“⊥”表示。
图1-5 电压电流关联参考方向
【例1-1】 如图1-6所示电路，若选择O 点为电位参考点，求A、B两点的电位。若选 择B点为电位参考点，则求A、O两点的电位。
图1-6 电压与电位分析
第一章 汽车照明电路
1.1 电路及其基本物理量 1.2 电阻元件和欧姆定律 1.3汽车照明电路分析
1.1 电路及其基本物理量
1.1.1 电路概述 1.1.2 电路的基本物理量 1.1.3 电路的开路和短路
1.1.1 电路概述
电路：由电气设备和元器件按一定方式 连接起来的整体，它是电流所通过的路径。
P UI I 2R U 2 （1-10）
R
同样，在电压和电流非关联方向下，任 何时刻线性电阻元件吸收的功率为
P UI I 2R U 2 （1-11）
R
【例1-3】 已知一电阻R =1Leabharlann Baidu，电压 电流为关联方向，流经电流I=−2A。试求： 电阻电压（U），功率（P）。
解 电压、电流为关联方向，故
一般汽车蓄电池的电压通常为12V，干电 池的电压为1.5V。
4．电能和电功率 W UQ UIt （1-3）
P W UI t
（1-4）
若在电压、电流非关联方向下，则
P = − UI （1-5）
【 例 1-2 】 如 图 1-7 所 示 电 路 ， 已 知
US = 12V ， I = 4A ， U2 = 6V， I1 = −1A ， I2 = 3A，U3 = −6V。求各元件的功率，并说
电路中供给电能的设备和器件称为电源， 用电设备或元器件称为负载。
用电设备或元器件在工作时表现出的电 磁现象可以用下面三个理想负载元件及其组 合来反映。
电阻元件—替代主要是消耗电能并转换
成其他形式能量的实际元件，用字母R表示，
简称电阻。 电感元件—替代主要是存储磁场能量的
（1-2）
在直流电路中电压用大写字母U表示。电
压的单位为伏特（V）。
两点之间电压的实际方向是由高电位点 指向低电位点，所以电压也常称为电压降。
图1-4 电压与电动势
对一个电路，若元件电流与电压选择的 参考方向相同，如图1-5所示，则称为关联参 考方向，否则为非关联方向。
通常汽车中的搭铁点就是电路的参考点， 电路中任一点的电位就是相对于搭铁点的电 压。
明元件是发出功率还是吸收功率。
图1-7 例1-2图
解 根据功率式（1-6）、式（1-7）得
PU=S −USI=−12V×4A=−48W<0（发出功率） 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= PU+SP1+P2+P3
实际元件，用字母L表示，简称电感。
电容元件—替代主要是存储电场能量的
实际元件，用字母C表示，简称电容。 理想元件电阻（R）、电感（L）、电容 （C）、电压源（US）、电流源（IS）的图形
符号如图1-2所示。
图1-1 汽车行李厢照明电路简图
图1-2 理想元件图形符号
1.1.2 电路的基本物理量
1．电流
（1）定义：电荷的定向运动形成电流， 通常将正电荷移动的方向规定为电流正方向。
电流的大小用电流强度来衡量，其数值 等于单位时间内通过导体某一横截面的电荷 量。
根据定义有
i dq dt
（1-1）
式中，i — 电流强度（简称电流），单
位为安培（A）。
（2）分类 一类是电流的大小和方向都不随时间而
变化，称为恒定电流，简称直流，用I表示。
另一类是电流大小和方向都随时间变化，称
为变动电流，变动电流用i表示，其中一个周
期内电流的平均值为零的变动电流，称为交 变电流，简称交流。
（3）参考方向 除了用箭头来表示电流的参考方向外，
还可用双下标表示，如Iab表示电流参考方向
从a指向b。
图1-3 电流的参考方向
2．电压与电位
uab
dWab dq
7—牌照灯 8—仪表灯 9—灯光开关 10—变光开关 11—远光指示灯 12—前照灯（4灯亮远光、2灯亮近光） 13—超车灯开关
3.1 汽车照明电路分析
【例1-5】 如图1-15所示电路中，蓄电 池电压为12V，前照双丝灯中近光灯丝为12V、 25W。试分析前照灯（近光）电流路径，并计
算前照灯近光正常工作时的总电流（I）。
图1-15 汽车常用照明系统电路 1—蓄电池 2—门控开关 3—室内灯 4—室内灯控开关 5—示宽灯 6—尾灯
图1-14 例1-4图
【例1-4】 如图1-14所示电阻电路，已
知R1 = 60，R2 = 40，R3 = 40， U = 80V。求电路总电阻R，电流I、I2、I3， 电压U1、U2。
解 等效电阻
R
R1
R2 R3 R2 R3
60
40 40 40 40
60 20
80
总电流
I U 80V 1 R 80
=−48W+6W+18W+24W=0， 说明电路的功率平衡。
1.1.3 电路的开路和短路
1．开路状态
图1-8 电路的开路状态
4．电能和电功率
由于电源线绝缘损坏、操作不当等引起 电源的两输出端相接触，造成电源被直接短 路，如图1-9所示。
图1-9 电路的短路状态
1.2 电阻元件和欧姆定律
1.2.1 电阻元件 1.2.2 电阻的串并联
U =IR =(−2A)×10 =−20(V) P =I2R =(−2A)2×10=40(W)＞ 0（吸收功
率）
1.2.2 电阻的串并联
图1-10 电阻串联
图1-11 电阻分压在汽车中的应用
图1-12 电阻并联
图1-13 汽车后窗除霜装置图 1—蓄电池 2—点火开关 3—熔断器 4—除霜器开关及指示灯5—除霜器（电热丝）
1.2.1 电阻元件
1．电阻率和电阻温度系数
R l （1-6）
S
电阻的倒数称为电导（G），单位为西门
子（S）。
G l R
（1-7）
2．欧姆定律
欧姆定律：
U = IR （1-8）
若电压和电流为非关联方向，则欧姆定 律可写为
U = − IR （1-9）
3．电阻的电功率
在电压和电流的关联方向下，任何时刻 线性电阻元件吸收的功率为
解 （1）若选择O点为电位参考点，则
VO = 0V VB = UBO = 7 VA = UAB + VB = 3V + 7V = 10V
（2）若选择B点为电位参考点，则
VB = 0V VA = UAB = 3V
VO = UOB = − UBO = − 7V
3．电动势
衡量电源力克服电场力对电荷做功能力的 物理量称为电动势。
电力系统中，通常以大地作为参考点； 电子电路中，一般选择电子设备的金属机壳 或某公共点作为参考点。
参考点的电位为零，用符号“⊥”表示。
图1-5 电压电流关联参考方向
【例1-1】 如图1-6所示电路，若选择O 点为电位参考点，求A、B两点的电位。若选 择B点为电位参考点，则求A、O两点的电位。
图1-6 电压与电位分析
第一章 汽车照明电路
1.1 电路及其基本物理量 1.2 电阻元件和欧姆定律 1.3汽车照明电路分析
1.1 电路及其基本物理量
1.1.1 电路概述 1.1.2 电路的基本物理量 1.1.3 电路的开路和短路
1.1.1 电路概述
电路：由电气设备和元器件按一定方式 连接起来的整体，它是电流所通过的路径。
P UI I 2R U 2 （1-10）
R
同样，在电压和电流非关联方向下，任 何时刻线性电阻元件吸收的功率为
P UI I 2R U 2 （1-11）
R
【例1-3】 已知一电阻R =1Leabharlann Baidu，电压 电流为关联方向，流经电流I=−2A。试求： 电阻电压（U），功率（P）。
解 电压、电流为关联方向，故
一般汽车蓄电池的电压通常为12V，干电 池的电压为1.5V。
4．电能和电功率 W UQ UIt （1-3）
P W UI t
（1-4）
若在电压、电流非关联方向下，则
P = − UI （1-5）
【 例 1-2 】 如 图 1-7 所 示 电 路 ， 已 知
US = 12V ， I = 4A ， U2 = 6V， I1 = −1A ， I2 = 3A，U3 = −6V。求各元件的功率，并说