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汽车电工电子基础知识

第一章汽车电工电子基础知识

第一节电路的基本知识

一、电路的组成

电路是电流通过的路径。电路是一些电气设备,电器元件,按一定的方式组合起来,构成的电流的通路。图1-1(a)所示为由电池、小灯泡、开关和连接导线构成的一个简单电路。当合上开关时,电池向外输出电流,电流流过小灯泡,小灯泡就会发光。

1、电路的组成一般电路是由电源、负载、中间环节三部分组成。

(1)电源是提拱电能的装置,它把其他形式的能量转换为电能。例如,干电池,发电机等。

(2)负载是取用电能的装置,是各种用电设备的总称.它把电能转换为其他形式的能量.例如:电灯、电炉、电动机等。

(3)导线、开关等称为中间环节。用来传送,分配电能,控制电路的通断,保护电路安全正常运行。

(a) (b)

图1-1灯泡发光的电路图

二、电路的基本物理量

1.电流

电荷的定向移动形成电流,正电荷和负电荷的定向移动都形成电流。在金属导体中,电流是自由电子有规则的定向运动形成。

电流的大小用电流强度来表示。电流强度简称为“电流”,等于单位时间内通过某一导体横截面的电荷量,电流分两种,即直流电流和交流电流。单位是安培,简称安,符号为A。

2.电压和电位

电压是电路中两点之间的电位差,它反映电场力对电荷做

功的能力,数值上等于电场力把单位正电荷从电源的正极经外

电路移到负极所做的功。单位是伏特,简称伏,符号为V。

在电路中任意选一点为参考点,则某点到参考点的电压就

叫做这一点(相对于参考点)的电位。参考点在电路图中用符

号“⊥”表示,如图1-2所示。在电气设备和汽车中常用大地

和机壳及汽车车身作为接地点。电位用符号V表示,如A点电

位记作V A。当选择O点为参考点时,则V A=U AO。电路中某一点的

图1-2 电位的表示

电位实质上就是将单位正电荷从电路中的某一点移到参考点时获

得或失去的能量大小。

电位与电压的关系:(1)电路中某一点的电位等于该点与参考点之间的电压。因些,离开参考点讨论电位是没有意义的。(2)参考点选的不同,电路中各点的电位值也不同,但是,任意两点之间的电压是不变的。所以,电路中各点的电位值的大小是相对的,而两点之间的电压值是绝对的。

3.电动势

非电场力把单位正电荷从电源内部低电位b 端移到高电位a 端所做的功,称为电动势,用字母E 表示

Q W

E = (1-1)

电动势的单位与电压相同,也用伏(V )表示。电动势的极性和实际方向是客观存在的。 在电路中,要想维持电流流动,必须有一种外力把正电荷源源不断地从低电位处移到高电位处,才能在整个闭合的电路中形成电流的连续流动,这个任务是由电源来完成的。在电源内部,由于电源力的作用,正电荷从低电位移向高电位。在不同类型的电源中,电源力的来源不同。例如,电池中的电源力是由化学作用产生的;发电机的电源力则是由电磁作用产生的。电源电动势的实际方向由负极指向正极,即由电源的低电位指向高电位,也就是电位升高的方向。

4.电能与电功率

电流能使电灯发光、电动机转动、电炉发热,这些都说明电流通过电气设备时做了功,消耗了电能,我们把电气设备在工作时间消耗的电能(也称为电功)用W 表示。电能的大小与通过电气设备的电流和加在电气设备两端的电压以及通过的时间成正比,即

UIt W = (1-2) 电能的单位是焦耳,简称焦(J )。

电气设备在单位时间内消耗的电能称为电功率,简称功率,用P 表示,即 UI t

UIt t UQ t W P ==== (1-3) 电功率的单位是瓦特,简称瓦(W )。

在电工应用中,功率的常用单位是千瓦(kW ),电能的常用单位是千瓦(kWh ),千瓦时(kWh ),1千瓦时即为上度电,千瓦时与焦耳之间的换算关系是:

1度=J Wh kWh 6106.310001⨯==

我们把电气设备在给定的工作条件下正常运行而规定的最大容许值称为额定值。实际工作时,如果超过额定值工作,会使电气设各使用寿命缩短或损坏;如果小于额定值,会使电气设备的利用率降低甚至不能正常工作。额定电压、额定电流、额定功率分别用N U 、N I 、N P 来表示。

5.电阻与欧姆定律

电路中具有阻碍电流通过的作用称为电阻,电阻的单位为欧姆,简称欧。电路中流过电阻R 的电流I 与电阻两端的电压U 成正比,这就是欧姆定律,其表达式如下:

I

U R = (1-4) 三、电路的工作状态

1.有载工作状态 在有负载的工作状态下,负载电流的变化将引起端电压的

变化。在图1-3所示电路中,当开关合上之后,就是电路的有载工作状态。电路中的电流为 0

R R U I L S += (1-5) 当电压源S U 和内电阻0R 为定值时,由上式可见,负载电阻越小,则电路中的电流越大。 负载电阻两端的电压为

I R U I R U S L 0-== (1-6)

2.开路状态

若图1-4所示电路中的开关是断开的,或者电

流过大使熔断器熔断等,电路即处于开路状态,又

叫做断路状态或空载状态。

开路时,外电路的电阻对电源来说等于无穷大,

因此电路中的电流为零。此时负载上的电流、电压、

功率都等于零。开路时电源的端电压叫做开路电压,

用U 表示。

由于开路时电流0=I ,故开路电压S S U IR U U =-=,即开路电压等于电源电压。

3.短路状态

在正常状态下工作的电路中,如果电路由于绝缘损坏或接线不当或操作不慎等原因,使负载端或电源端造成电源线直接触碰或搭接,则形成电路的短路状态。电源和负载都被短路状况如图l -5所示。此时,电流不再流经负载,外电路的电阻对电源来讲为零。短路电流为 0

R U I S S = (1-7) 由于0R 很小,所以短路电流S I 很大,一般

超过电源的额定电流许多倍,这样大的电流不仅在内

阻0R 上会产生很大的功率损失,使电源严重发热,而且会产生很大的电磁力使设备发生机

械损伤。 短路后,负载上的电压、电流和功率都为零,电源所产生的电能全部被内阻0R 所消耗。即

200S S I R P P == (1-8)

短路通常是一种严重故障,应该尽量防止。为此,电路中一般都要接入熔断器或其他自动保护装置,以便在发生短路时在规定的时限内自动切断故障电路与电源的联系。

四、电路中电阻的串联与并联

1.串联电路

把电阻一个接一个地首尾依次连接起来,就组成串联电路,如图1-6所示。串联电路的基本特点是:

(1)电路中各处的电流强度相等。 图1-4 电路的开路状态 1-5电路的短路状态

(2)电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。

(3)串联电路的总电阻等于各个电阻之和,即

321R R R R ++= (1-9)

(4)串联电路的电压分配,串联电路中各个电阻两端的电压与它的阻值成正比,即

U R R R R IR U 3

21111++== U R R R R IR U 3

21222++== (1-10) U R R R R IR U 321333++=

= 2.并联电路

把两个或两个以上电阻接到电路中的两点之间,电阻两

端承受的是同一个电压的电路,叫做电阻并联电路。图1-7

是三个电阻R 1、R 2、R 3组成的并联电路。并联电路的基本特

点是:

(1)电路中各支路两端的电压相等。

(2)电路中的总电流强度等于各支路的电流强度之和。

(3)并联电路的总电阻,即

3

211111R R R R ++= (1-11) 这就是说,并联电路总电阻的倒数,等于各个电阻的倒数之和。

(4)并联电路的电流分配,并联电路中通过各个电阻的电流强度与它的阻值成反比。即 3332

22111R R I R U I R R I R U I R R I R U I ==

====

(1-12)

第二节 磁场与磁路的基本概念

图1-7 电阻的并联

一、磁场与电磁感应

1.磁场

静止不动的带电粒子(电荷)周围存在着电场,电场对静止的电荷有电场力的作用。而运动的电荷周围不仅有电场,还有另一种看不见的物质存在,这种由运动电荷产生的物质叫磁场,磁场对运动的电荷有力的作用。

2.电流的磁效应

电流是电荷的运动形成的,因此,电流的周围就有磁场。

(1)通电导体的磁场

如果把磁场想象成布满沿磁场方向的磁力线,通电导体周围的磁场就是围绕导体的同心圆,磁场的方向可用右手螺旋定则判定如图1-8所示。

(2)线圈的磁场

线圈的磁场实际上是通电导体弯曲成螺旋状时的另一种形式,磁场的分布形式和方向 判定如图1-9所示。

图l -8 通电直导体周围的磁场 图l-9 螺旋线圈产生的磁场

3.磁场的基本物理量

(1)磁感应强度

磁场的重要特性之一就是磁场对磁场中的载流导体有力的作用(电磁力)。若把长度为l ∆、电流为I 的直导体按垂直于磁感应线的方向放入一磁场中,如图1-10(a)所示,则作用于导体上的电磁力F ∆与导体中通过的电

流I 以及导体的长度l ∆成正比。力的方向和

磁感应线的方向以及电流的方向垂直,三者的

关系可用左手定则来确定,如图1-10(b)所

示。若把同一载流导体按垂直于磁感应线的方

向放入不同的磁场中或同一磁场的不同位置

中, 电磁力的大小可能各不相同,而且磁场

越强的地方电磁力也越大。可见,电磁力不仅与电流I 和导体的长度l ∆成正比,且与导体

所在位置的磁场强弱有关。因此,需要引入一个用来描述磁场中各点的磁场强度和方向的物理量,这个物理量称为磁感应强度,用B 来表示 。 磁感应强度B 是表示磁场内某点的磁场强弱和方向的物理量,它是一个矢量。磁感应强度与电流之间的方向关系可用右手螺旋定则来确定,其大小可用公式来衡量。 Il

F B ∆∆= (1-13) (a) (b) 图1-10 磁场对载流导体的作用力

磁感应强度的单位是特斯拉(T )。在工程计算中,有时,由于特斯拉单位太大,也常采用高斯(Gs )作为磁感应强度的单位:T 1相当于Gs 410。

如果磁场内各点的磁感应强度的大小相等,方向相同,则这样的磁场称为均匀磁场。

(2)磁通

磁感应强度B (如果不是均匀磁场,则取B 的平均值)与垂直于磁场方向的面积S 的乘积,称为通过该面积的磁通Φ,即

BS =Φ或S

B Φ= (1-14) 由上式可见,磁感应强度在数值上可以看成为与磁场方向垂直的单位面积所通过的磁通,故≡感应强度又称为磁通密度。如果用磁感应线来描述磁场,使磁感应线的疏密反映磁感应强度的大小,则通过某一面积的磁感应线的总数就反映通过该面积的磁通的大小,通过垂直于磁场方向的单位面积的磁感应线数目就反映该点的磁感应强度的大小。根据电磁感应定律的公式dt

d e Φ-=可知,在国际单位制中,磁通的单位是伏·秒,通常称为韦伯(Wb )。在工程计算中,有时由于Wb 这一单位太大,也常采用麦克斯韦(Mx )作为磁通的单位。1Wb 相当于Mx 8

10。

(3)磁导率

各种物质在磁场中表现是不一样的,有的会增强磁场,有的会削弱磁场,这主要与各种物质的导磁性能有关。为了衡量物质的导磁性能而引入了磁导率这个物理量,用符号μ表示,它的物理单位是亨/米(m H /)。

经测定,真空中的磁导率为一个常数,用μ表示,有 )/(10470m H -⨯=πμ

自然界中,大多数的物质对磁场强弱影响甚微,有的物质使磁场略比真空中增强,如空气、锡、铝等;有的物质使磁场略比真空中减弱,如铜、银、石墨等,它们的磁导率0μμ≈而只有铁、镍、钳及其合金,他们的磁导率μ很大,能使磁场大为增强,我们将这类物质称为铁磁材料。

铁磁材料的磁导率是真空的几百倍,它能使磁场大大增强,故而通电线圈一般都绕在铁磁材料制成的铁芯外,这样就能以较小的电流产生较强的磁场,使线圈的圈数、体积、重量减小。所以在电气设备中,铁磁材料得到了广泛的应用。

(4)磁场强度

磁感应强度B 的计算在实际中往往很难求得,因为它不仅与电流、导体的形状、位置有关,而且还与物质的磁导率有关。为了方便地计算出B ,我们引人了一个辅助物理量,称为磁场强度,用符号H 表示。

在电工技术中,用简单的形式来计算出某一区域的磁场强度,雨要计算主的磁感应强度B ,则可用公式来表示:

H B μ= (1-15) 式中,μ为该点处的物质磁导率。

磁场强度也是一个矢量,磁场中某点的磁场强度的方向即为该点的磁感应强度B 方向。它的物理量单位是:m A /。磁场强度的引人不仅简化了磁场计算,而且常用来分析铁磁材

料的磁化状况。

二、磁路的概念及基本定律

1.磁路

磁路就是磁通通过的路径。磁路实质上是局限在一定路径内的磁场。常见的磁路如图1-11所示,磁路中的磁通由励磁电流产生,经过铁心和空气隙而闭合,如图1-11(a )、(b );也可由永久磁铁产生,如图1-11(c )。

图1-11 常见电气设备的磁路

2.磁路欧姆定律

图1-12为绕有线圈的铁心,当线圈中通入电流I 时,在铁心中就会有磁通Φ通过。实验可知,铁心中的磁通Φ与通过线圈的电流I 、线圈匝数N 、磁路的截面积A ”及磁导率μ成正比,与磁路的长度l 成反比,即 m

m R F A

l IN l INA ===Φμμ (1-16)

(1-16)式中,IN F m =称为磁通势,由此而产生磁通;A l R μ=称为磁阻,是表示磁路对磁通具有阻碍作用的物理量。上式可以与电路中的欧姆定律()R U

I =对应,因而称为磁路欧姆定律。

为了更好地理解磁路及其基本物理量,把磁路与电路的有关物理量一一对应,如表1-1中。

表1-1 磁路与电路有关物理量对照

图1-12 磁路

第三节 电路中基本元件

一、电阻元件的基本特性

电阻元件对电路中的电流具有阻碍作用,是耗能元件。

电阻器简称电阻,它是电路元件中应用最广泛的一种,其质量的好坏对电路工作的稳定性有极大影响。电阻的主要要用途是稳定和调节电路中的电流和电压,在电路中常用作于分流、分压、滤波(与电容组合)、耦合、阻抗匹配、负载等,电阻用R 符号表示。电阻的外形结构示意图如图1-13所示。

图1-13 常用固定电阻器外形

1.电阻的分类

(1)按电阻体的材料和结构特征分 有线绕电阻和非线绕电阻能及敏感电阻。

(2)按电阻的用途分 用通用电阻、精密电阻、高阻电阻、高压电阻和高频电阻等。

2.电阻的伏安特性为:

IR U = (1-17)

电阻的伏安特性如图1-14所示。

(a) (b)

图1-14 电阻元件及伏安特性 应当指出,式(1-17)适用于电压与电流的参考方向是关联方向,如果是非关联方向,则欧姆定律应写成IR U -=。

3.汽车电路中电阻特性的应用

(1)点火线圈产生温度

点火线圈中的电阻在工作时,电流流过点火线圈会产生热量而使其温度上升。

(2)接触不良造成电压降

点火开关、线路连接端子及蓄电池导线接头等接触不良,就会具有一定的接触电阻,接触电阻产生的电压降会使用电设备的电压降低,电流减小,造成用电设备工作不正常或不能工作。

(3)接触不良造成温升

电流经过接触电阻所产生的热量,会使该接触不良处温度升高。

二、电容元件的基本特性

电容器简称电容,它由两个极板及它们之间的介质组成。可以储存电场能量,电容元件本身不消耗能量。利用电容器充、放电和隔直、通交特性,在电路中常用于调谐、滤波、耦合、旁路、能量转换等。电容器用符号C 表示。电容器的外形示意图及有关图形符号如图1-14所示。

图1-15 电容器形状及图形符号

1.电容器的分类

(1)按其结构分 有固定电容器、半可变电容器、可变电容器三大类。

(2)按电容器介质材料分 有电解电容器、有机介质电容器、无机介质电容器三大类。

2.电容器的电压、电流特性

电容器是一种聚集电荷的元件,其聚集的电荷量与所加的电压成正比,即

Cu q = (1-18)

当电容器(见图1-16)极板上的电荷q 或两极板间的电压C u 发生

变化时,电路中就会产生电流C i ,在图1-16中所规定的参考方向下,

其数学表达式为

t u C t q i d d d d C C == (1-19) 式(1-19)表明,在某一时刻电容电路中的电流C i 与该时刻电容

电压C u 变化率成正比,而与该时刻电容电压C u 的数值无关,

这一特性称为电容的动态特性:

图1-16 电容元件

电容元件也称为动态元件。

式(1-19)还表明了电容元件的一个重要特性,即:如果电容的电流为有限值,则电容两端的的电压只能连续变化而不能跃变。否则,就会导致t u d d C →∞,t

u C i d d C C =→∞,这与保持电流为有限值相违背,所以电容电压不可能发生跃变。电容是一种有“记忆”功能的元件。其电场能量C W 的大小与电容量C 和电容两端的电压U 的关系如下:

2C C 12

W CU = (1-20) 3.汽车电路中电容特性应用

(1)电容吸收自感电动势

触点式点火系统分电器上的电容器并联于断电器触点的两端,这是利用电容电压不能突变的特性来吸收点火线圈初级绕组的自感电势,以减小触点火花和提高次级电压。

(2)电容吸收高频波

一些电子点火系统的点火线圈处接一个电容,用以吸收点火系统产生的高频振荡波,以减小对无线电的干扰。

(3)蓄电池的电压安全保护作用

蓄电池相当于一个大容量的电容,用它可以吸收电路中的瞬变过电压,使电压稳定,对电路元件起到了保护作用。

三、电感元件的基本特性

电感器是用漆包线在绝缘骨架上绕制而成的一种能够存储磁场能量的电子元件。电感器是汽车电子线路的重要元件之一,它与电阻、电容、晶体管等元器件组合构成各种功能的电子电路。在调谐、振荡、耦合、匹配、滤波等电路中都是重要元件。电容器用符号L 表示。电感器的外形示意图如图1-17所示。

图1-17 电感器的外形示意图

1.电感线圈的分类

(1)按电感线圈圈芯性质分 有空心线圈和带磁芯的线圈。

(2)按绕制方式不同分 有单层线圈、多层线圈、蜂房线圈等。

(3)按电感量变化情况分 有固定电感和微调电感等。

2.电感器的电压、电流特性

如图1-18所示,当通过线圈的电流发生变化时,由于穿过

线圈的磁通也相应地发生变化,因此在线圈两端产生感应

电压,以L u 表示,根据电磁感应定律,有

L d d d d i u L t t

ψ== (1-21) 式(1-21)就是电感元件的特性方程式。它表明:在某

一时刻电感两端的电压只取决于该时刻的电流变化

率,而与该时刻电流的大小无关。这一特性称为电感的动态特性,故电感元件也称为动态元件。

式(1-21)还表明了电感元件的一个重要特性,如果电感两端的电压保持为有限值,则流过电感的电流只能连续变化而不能跃变。电感也是一种有“记忆”功能的元件,其磁场能量L W 的大小与电感量L 和通过电感的电流I 的关系如下:

2L 2

1LI W =

(1-22) 3.汽车电路中电感特性应用

(1)点火线圈储存点火能量 点火线圈初级绕组通电时,将电源的电能变为磁场能量,并在初级绕组断电时,再转换为火花塞电极的点火能量。

(2)电感的自感电动势造成过电压

点火线圈、继电器线圈、发电机和电动机的绕组等电感在电路开关开闭时或是通电线路突然断开时,会产生自感电动势,这些瞬变的电压可以很高,会对汽车上的电子元件造成危害。因此,现代汽车电气设备特别强调蓄电池的连接要可靠。因为蓄电池可吸收瞬变过电压,对稳定电网电压和保护电子元件起到很重要的作用。

三、变压器

变压器是一种交流电压变换成频率相同而电压不同的静止电器设备,在汽车电子线路中应用十分广泛。

1.变压器的主要作用

升压和降压、变换电流、变换阻抗和传递信息。如电子线路中的输出变压器、耦合变压器。

2.变压器的分类

(1)按变压器的铁心和线圈结构分 有芯式变压器和壳式变压器等,大功率变压器以芯式结构为多,小功率变压器常采用壳式结构。

图1-18电感元件及其表示符号

(2)按变压器使用频率分有高频变压器、中频变压器和低频变压器。

常见变压器的符号如图1-19所示,常见变压器外形如图1-20所示。

图1-19 变压器的符号图1-20变压器外形

3.变压器的检测方法

(1)外观检查外观检查包括能够看见摸得到的项目,如线圈引线是否脱焊,绝缘材料是否烧焦,机械是否损伤和表面破损等。

(2)开路检查一般中、高频变压器的线圈圈数不多,其直流电阻应很小,在零点几欧姆至几欧姆之间。音频和电流变压器由于线圈圈数较多,直流电阻可达几百欧至几千欧以上。用万用表测变压器的直流电阻只能初步判断变压器是否正常,还必须进行短路检查。

(3)短路检查高频变压器的局部短路要用专门测量仪器判断。中、高频变压器内部局部短路时,表现为线圈的空载值Q下降,整机特性变坏。

由于变压器一、二次侧之间是交流耦合,直流断路的,如果变压器两绕组之间发生短路,会造成直流电压直通,可用万用表检测出来。

五、继电器

继电器是一种根据特定形式的输入信号的变化来接通或断开小电流电路的自动控制电器。继电器在汽车中主要起着控制和保护电路的作用。

继电器一般由三个基本部分组成:检测机构、中间机构和执行机构。

检测机构的作用是接收外界输入信号并将信号传递给中间机构;中间机构对信号的变化进行判断、物理量转换、放大等;当输入信号变化到一定值时,执行机构(一般是触头)动作,从而使其所控制的电路状态发生变化,接通或断开某部分电路,达到控制或保护的目的。

汽车中常见的继电器有电磁继电器、干簧继电器、双金属继电器和电子继电器。

1.继电器的工作原理

(1)继电器的保护工作原理

继电器用作保护的电路原理如图1-21

所示。

该继电器保护电路用于保护喇叭按钮触点。喇叭的工作电流较大,直接由喇叭按钮控制,其触点很容易烧坏。图中的喇叭电路加了喇叭继电器后,喇叭按钮开关只控制继电器线圈电路的通断,由继电器线圈通电产生的电磁力使继电器触点闭合,接通喇叭电路。喇叭按钮只通过继电器线圈较小的电流,使喇叭按钮触点不容易烧坏,使用寿命得以延长。

(2)继电器的自动控制电路原理

继电器用做自动控制的电路原理如图1-22所示。

该继电器控制电路用于自动控制充电指示灯的亮起和熄灭,以提示充电系统工作是否正常。继电器线圈连接发电机的中点接线柱N(该接线柱电压是发电机输出端子B电压的

图1-21 继电器起保护的电路原理

1/2),继电器的常闭触点串联在充电指示灯电路中。当发电机正常发电时,其中点电压使继电器线圈通电而打开触点,充电指示灯自动熄灭,指示充电系统正常工作。当接通点火开关而发动机未工作或发电机出现了故障时,发电机中点电压低或无,使继电器线圈电流小或断

流,继电器触点在弹簧力作用下闭合,充电指示灯亮,指示充电系统未工作或有故障。

图1-22 继电器的自动控制电路原理

第四节电子元件

一、PN结及其特性

1、半导体的基本知识

物质按其导电能力的不同,将其分为导体、绝缘体和半导体三类。半导体,它的导电

能力介于导体和绝缘体之间,并且其导电能力是可以控制的。如硅、锗以及大多数金属氧化

物和硫化物等都是半导体。其中以硅和锗半导体的生产技术较为成熟,所以应用较多。

现代电子技术的发展实际上就是半导体技术的发展,这是因为除了半导体导电能力不同

外,半导体还有以下特征。

(1)杂敏性:

半导体对杂质很敏感。在半导体硅中只要掺入亿分之一的硼(B),电阻率就会下降到

原来的几万分之一。人们就用控制掺杂的方法,制造出各种不同性能、不同用途的半导体器

件,如普通半导体二极管、三极管、晶闸管、电阻和电容等。

在半导体中不同的部分掺入不同的杂质就呈现不同的性能,再采用一些特殊工艺,将

各种半导体进行适当的连接就可制成具有某一特定功能的电路—集成电路。

(2)热敏性:

半导体对温度很敏感。温度每升高10℃,半导体的电阻率就减小为原来的二分之一。这种特性对半导体器件的工作性能有许多不利的影响,利用这一特性可制成自动控制中有用的热敏电阻。

(3)光敏性:

半导体对光照很敏感。半导体受光照时,它的电阻率会显著减小。自动控制中用的光电二极管、光电三极管和光敏电阻等,就是利用这一特性制成的。

2、P型半导体和N型半导体

纯净的几乎不含杂质的半导体称为本征半导体。半导体材料在外界能量的作用下,激发出两种载流子:自由电子和空穴,它们都具有导电能力。自由电子带负电荷,空穴带正电荷。

当半导体两端加上外电压时,半导体中将出现两部分电流:一部分是自由电子作定向运动所形成的电子电流,一部分是空穴电流。在半导体中,同时存在着电子导电和空穴导电,这是半导体导电的最大特点,也是半导体和金属在导电原理上的本质差别。

(1)N型半导体在本征半导体(如硅、锗均为四价元素)中掺入微量的五价元素(如磷),这将使半导体中的自由电子数目大大增多,自由电子导电成为这种半导体导电的主要导电方式,故称它为电子半导体或N型半导体。在N型半导体中,自由电子是多数载流子,而空穴则是少数载流子。

(2)P型半导体在本征半导体中掺入微量的三价元素(如硼),这将使空穴的数目显著增加,自由电子则相对很少。这种以空穴导电作为主要导电方式的半导体称为空穴半导体或P型半导体。其中空穴是多数载流子,自由电子是少数载流子。

应当指出,不论是N型半导体还是P型半导体,虽然它们都有一种载流子占多数,但是整个晶体仍然是不带电的,对外不显示电性。

3、PN结及其单向导电性

通常是在一块晶片上,采取一定的掺杂工艺措施,在两边分别形成P型半导体和N型半导体,它们的交界面就形成PN结,这PN结是构成各种半导体器件的基础。PN结具有单向导电性,它是二极管、三极管、晶闸管以及半导体集成电路等半导体器件的核心部分。

(1)PN结的形成

图1-23所示一块半导体左边为P区右边为N区,由于P区有大量空穴(浓度大)而N 区的空穴极少(浓度小),因此空穴要从浓度大的P区向浓度小的N区扩散。首先是交界面附近的空穴扩散到N区,在交界面附近的P区留下一些带负电的三价杂质离子,形成负空间电荷区。同样,N区的自由电子(浓度大)要向P区自由电子(浓度小)扩散,在交界面附近的N区留下带正电的五价杂质离子,形成正空间电荷区。这样,在P型半导体和N型半导体交界面的两侧就形成了一个空间电荷区,这个空间电荷区就是PN结。

图1-23 PN结的形成

正负空间电荷区在交界面处形成一个电场,称为内电场,其方向从带正电的N区指向带负电的P区,如图1-23(b)所示。

内电场的作用是阻碍两区多数载流子的扩散运动,即阻止P区的空穴向N区扩散和N 区的自由电子向P区扩散。同时,内电场对两区少数载流子的作用恰恰相反,它将推动少数载流子越超空间电荷区,即把P区的自由电子推向N区,把N区的空穴推向P区。少数载流子在内电场作用下的这种运动称为漂移运动。

在PN结的形成过程中,多数载流子由于浓度差别而产生的扩散运动与少数载流子在内电场作用下而产生的漂移运动是互相联系而存在的。扩散运动产生空间电荷区与内电场,内电场又削弱扩散运动,产生漂移运动。最后,扩散运动与漂移运动达到动态平衡,即从P 区扩散到N区的空穴与从N区漂移到P区的空穴数相等。此时空间电荷区的宽度及内电场的强度均处于相对稳定状态。

(2)PN结的单向导电性

如果在PN结上加上正向电压,即P区接外电源的正极,N区接外电源的负极,如图1-24(a)所示,称为正向偏置(简称正偏)。这时外加电场与内电场的方向相反,内电场被削弱。PN结内部扩散运动与漂移运动之间的平衡状态被破坏,空间电荷区变窄,多数载流子的扩散运动增强,形成较大的从P区通过PN结流向N区的正向电流I。在一定范围内,外加电压愈大,外电场愈强,正向电流I也愈大,PN结处于导通状态。如果给PN结外加反向电压,称为反向偏置(简称反偏),即P区接外电源负极,N区接外电源正极,如图1-24(b)所示,这时外电场与内电场方向相同。在外电场作用下,空间电荷区加宽,内电场增强,使多数载流子的扩散运动难以进行。反向电流很小,近似等于零。PN结处于截止状态。

图1-24 PN结的单向导电性

上述情况表明:在PN结上加正向电压时,正向电流大,PN结处于导通状态;在PN结上加反向电压时,反向电流很小,PN结处于截止状态。就是说,PN结具有单向导电性。

二、二极管

1.二极管的结构、符号和分类

半导体二极管的种类很多,按材料来分,最常用的有硅管和锗管两种;二极管的结构及符号如图1-25所示。

点接触型二极管的结构如图1-25(a)所示,点接触型二极管其特点是结面积小,极间电容也很小,故不能承受较高的反向电压和较大的电流,适用于高频小功率场合应用。点接触型锗二极管,常用于高频检波。面接触型(或面结型)二极管的结构如图1-25(b)所示,

这类二极管的结面积大,极间电容也大,允许通过的正向电流大,适用于低频大功率场合。面结型硅二极管常用于整流。

图1-25 半导体二极管的结构及符号

2.二极管的伏安特性

二极管实质上就是一个PN结,它具有单向导电性,二极管的伏安特性曲线如图1-26所示。流过二级管的电流I与其端电压U的关系称为二极管的伏安特性曲线。

图1-26 二极管的伏安特性曲线

正向伏安特性是指纵坐标右侧部分它的主要特点如下:

(1)正向特性

当正向电压很小的时候,正向电流很小,几乎为零,二极管处于截止状态。当正向电压超过一定数值(硅管约为0.5V,锗管约为0.2V)后,电流随电压的上升增长得很快,二极管电阻变得非常小,进入导通状态。这个一定数值的正向电压就称为死区电压(门限电压),其大小与管子的材料以及环境温度有关。二极管导通后,正向电流和正向电压是非线性关系,正向电流变化较大时,二极管两端正向压降几乎为恒量,硅管的正向压降约为0.7V,锗管的正向压降约为0.3V。

(2)反向特性

当给二极管加反向电压时,二极管的反向电流很小,而且在很大范围内基本上不随反向电压的变化而变化,此时二极管处于反向截止区,此处的反向电流值称为反向饱和电流(锗管的反向饱和电流比硅管大)。当反向电压超过一定数值后,反向电流会突然急剧增大,此

UB表示。通常加在二极时的现象称为反向电击穿,此时对应的电压称为反向击穿电压用

R

管的反向电压不允许超过反向电压,否则二极管将失去单向导电性和二极管的损坏(稳压二极管除外)。

三、稳压管

1.稳压二极管的符号及其伏安特性曲线

稳压二极管简称稳压管,它是一种用特殊工艺制造的面结合型硅半导体二极管,其电路 符号如图1-27(a )所示。使用时,它的阴极接外加电压的正极,阳极接外加电压负极,管子反向偏置,工作在反向击穿状态,利用它的反向击穿特性稳定直流电压。

稳压二极管的伏安特性曲线如图1-27(b )所示,其正向特性与普通二极管相同,反向特性曲线比普通二极管更陡。二极管在反向击穿状态下,流过管子的电流变化很大,而两端电压变化很小,稳压管正是利用这一点实现稳压作用的。稳压管工作时,必须接入限流电阻,才能使其流过的反向电流在max min ~Z Z I I 范围内变化。在这个范围内,稳压管工作安全且两端的反向电压变化很小。

图1-27 稳压二极管符号及其伏安特性曲线

2.稳压电路

直流稳压电源是采用稳压管来稳定电压,稳压管并联型稳压电路如图1-28所示。经过整流电路和电容滤波得到直流电压i U ,在经过限流

电阻和稳压管Z VD 接到负载电阻L R ,这样负载上

就得到比较稳定的电压。

该电路的稳压原理是:当电网电压升高时,必

然引起整流滤波电路输出电压i U 升高,而i U 的升

高又会引起输出电压0U (即Z U )的增大。由稳压

管的稳压特性可知,Z U 的增大,势必引起Z I 的较

大增大,于是限流电阻R 上的电流R I 增大,R 上电

压降也增大,这在很大程度上让R 承担了i U 的变化,从而使0U 基本上趋于稳定(i U ↑→0U ↑→Z I ↑→I ↑→R U ↑→0U ↓)。反之,当i U 下降而引起0U 变小时,也会引起Z I 减小,R 上电压降R U 减小,同样保持了0U 的基本稳定。

图1-28 简单并联型稳压电路

同理,当负载电流L I 变化(即L R 变化),如L I 增大,在i U 不变的情况下,势必会引起0U (即Z U )的减小,使L I 有较大的下降,

因而保持了总电流R I (L Z R I I I +=)基本

不变,使L U 基本稳定。

四、三极管

1.三极管的结构和符号

晶体管的结构意图1-29(a )所示,它

是由三层不同性质的半导体组合而成的。按

半导体的组合方式不同,可将其分为NPN 型

管和PNP 型管。晶体管的图形符号如图

1-29(b)所示,符号中的箭头方向表示发射结正向偏置时的电流方向。

三极管为保证其电流放大作用,采取了如下结构措施: (1)基区很薄,掺杂的浓度低,使其电子(N 型)或空穴(P 型)的数量少。

(2)发射区掺杂的浓度高,一般高于集电区,比基区则高许多倍。

2.三极管的电流放大原理

下面以NPN 型三极管为例,说明一下三极管的电流放大原理。如图1-30所示,发射结加正向电压,而集电结加反向电压。

发射结加正向电压,削弱了发射结的内电场,使其阻挡层变薄。于是,发射区浓度很高的电子就越过发射结向基区扩散,进入基区的自由与基区为数不多的空穴复合,其余的继续向电子浓度低的集电结处扩散。

集电结加反向电压,其内电场加强,空间电荷区加宽,扩散到集电结附近的自由电子在集电结内电场力的作用下,越过集电结,进入集电区。

进入集电区的自由电子被电源C E 拉走,形成集成电极电流C I ;电源不断地向发射区注入电子,形成发射极电流E I ;电源C E 从基区拉走电子。形成了基极电流B I 。

由于基区的空穴数量很少,从发射区进人基区的自由电子与基区的空穴复合的很少,

而图1-29

晶体管的结构和图形符号 图1-30 三极管的电流放大原理

大量的是被集电结内电场拉到了集电区,因此,C B I I <<。C I 与B I 的比值就是三极管的电流放大倍数β。

B

C I I =β (1-23) 3.三极管的特性

(1)三极管的放大特性

三极管级成的放大电路有共射、共集和共基。要使

三极管工作在放大状态,必须使发射结正偏,集电结反偏,

而与集射极电压CE U 无关,如图1-31所示。当B I 一定时,

C I 基本不变,具有恒流特性。当BE U 微小变化时,引起B

I 变化;当B I 微小的变化,引起C I 较大的变化,即

B C I I ∆=∆β (1-24) 上式表明C I 是受B I 控制的受控电流源,具有电流放大特性。正是由于三极管的这一特性,三极管被广泛应用于电压放大、电流放大和功率放大电路中。

(2)三极管的开关特性

三极管除了放大工作状态外,还有截止工作状态和饱和导通工作状态,即三极管还具有开关特性。

①三极管的截止状态。当加在发射结上的电压0

0≈B I 、0≈C I 、CC CE U U ≈此时的三极管工作在截止状态,这时C 、E 极之间近似于开路,相当于开关断开状态,如图1-32所示。

②三极管的饱和导通状态。当加在发射结上的电压0>BE U 和加在集电结上电压0>BC U 时,基极电流B I 再增大而集电极电流C I 却不再增大,即C I 不受B I 的控制,三极管工作在饱和导通状态。这时由于饱和时集电极电流最大,集电极电压很小,V U CE 3.0≈

C 、E 极之间近似于短路,相当于开关接通状态,如图1-33所示。

图1-32 三极管的截止状态图 图1-33三极管的饱和导通状态

三极管的开关特性,被用作由电信号控制的无触点开关,在汽车电气系统中的应用是很多的,如无触点电子点火系统的电子点火器、电子式电压调节器、无触点电喇叭等。

图1-31 三极管的放大状态

五、晶闸管(可控硅)

1.晶闸管的结构

我国目前生产的晶闸管,从外形上来分有两种形式:螺栓式和平板式。其外形及符号如图1-34所示。晶闸管内部是由三个PN结组成,可以把它中间的N1和P2分为两部分,构成一个PNP型三极管和一个NPN型三极管的复合管,如图1-35所示。

2.晶闸管的导通原理

晶闸管工作时,它的阳极和阴极分别与电源和负载连接,组成晶闸管的主电路;晶闸管的门极和阴极与控制晶闸管的装置连接,组成晶闸管的控制电路。

图1-36所示的是晶闸管的实验电路,主电源E A和门极电源E G通过双刀双掷开关S1和S2可正向或反向作用于晶闸管的有关电极,主电路的通断由灯泡显示。

由实验得到如下结论:

(1)当晶闸管承受反向阳极电压时,不论门极承受何种电压,晶闸管都处于关断状态。

(2)当晶闸管承受正向阳极电压时,仅在门极承受正向电压时,晶闸管才能被导通,即从关断状态转变为导通状态必须同时具备正向阳极电压和正向门极电压两个条件。

图1-34晶闸管的外形及符号

图1-35 晶闸管的内部结构

(3)晶闸管在导通情况下,只要仍有一定的正向阳极电压,不论门极电压如何,晶闸管仍保持导通,即晶闸管导通后,门极失去控制作用。

(4)晶闸管在导通情况下,当主电路电压(或电流)减小到接近零时,晶闸管关断。

汽车电工电子技术基础(第2版)

汽车电工电子技术基础(第2版) 第1章电子流动的基础 1.1 原子的构造 1.2 导体和绝缘体 本章小结 思考与练习 第2章电的定义 2.1 电流 2.2 电位、电压、电动势 2.3 电阻 2.4 欧姆定律 2.5 瓦特定律 2.6 焦耳-楞次定律 2.7 克希荷夫定律 本章小结 思考与练习 第3章直流电路 3.1 串联电路 3.2 并联电路 3.3 串-并联电路 3.4 戴维南定理

3.5 电容器 3.5.1 电容器和电容量 3.5.2 电容器的串联和并联 3.5.3 电容器的充电和放电 本章小结 思考与练习 第4章磁与电磁 4.1 磁场的基本物理量 4.2 电流的磁效应 4.2.1 电流的磁场 4.2.2 安培定则 4.3 磁路欧姆定律 4.4 磁场对电流的作用 4.4.1 磁场对通电直导体的作用 4.4.2 磁场对通电线圈的作用 4.4.3 磁场对通电半导体的作用(霍尔效应) 4.5 电磁感应 4.5.1 电磁感应现象及其产生的条件 4.5.2 电磁感应定律 4.5.3 自感现象 4.5.4 互感现象 4.5.5 电磁干扰抑制

4.6 常用电磁器件 4.6.1 开关 4.6.2 继电器 4.6.3 电阻调节器 本章小结 思考与练习 第5章交流电路 5.1 交流电的基本概念 5.1.1 交流电的产生 5.1.2 正弦交流电的三要素 5.1.3 交流电的表示方法5.2 单相交流电路 5.2.1 纯电阻电路 5.2.2 纯电感电路 5.2.3 纯电容电路 5.3三相交流电路 5.3.1三相交流电的产生 5.3.2三相绕组的连接 5.3.3三相负载的连接 本章小结 思考与练习 下篇汽车电子技术基础

汽车电工电子基础教案

项目二电工电路链接与检测 任务一灯光基本电路连接与检测1 课时15、16教学形式实训 知识目标1.能够根据电路图连接实物电路,并且满足以下功能要求:开关S闭合,灯泡EL亮。 2.分别在S闭合、打开条件下,能够用万用表测量图示各点电位。 技能 目标 1、能够对电路图进行简单分析。教学 难点 能够对电路图进行简单分析。 知识重点1、电路图的识别。 2、简单故障的排查。 教学过程 课程引入 我们生活中的各种电器,都是由很多简单的元件组合而成的,只不过有的简单有的复杂。这一部分我们将学习如何根据电路图来组装实物电路。 新课解析1.工具准备准备十字型螺钉旋具、一字型螺钉旋具、万用表、剥线钳、焊接设备、连接线、制作工具等。 2.材料准备准备电线、熔丝(5A)、蓄电池或稳压电源(12V)、开关、灯泡(12V)等。 (1)电线电线及其电气符号如图2-3所示。 (2)熔丝熔丝及其电气符号如图2-4所示。

(3)开关开关及其电气符号如图2-5所示。 (4)灯泡灯泡及其电气符号如图2-6所示。 (5)电源电源及其电气符号如图2-7所示。工作中…

1.线路连接与检验 (1)线路连接步骤 (2)线路连接检验 1)连接蓄电池正极与熔丝FU,如图2-8所示。 图2-8 连接蓄电池正极与熔丝FU 2)连接熔丝FU与开关S,如图2-9所示。 图2-9 连接熔丝FU与开关S 3)连接开关S与灯泡EL,如图2-10所示。 图2-10 连接开关S与灯泡EL 4)连接灯泡EL与蓄电池负极,如图2-11所示。 图2-11 连接灯泡EL与蓄电池负极 (2)线路连接检验 1)开关S闭合,灯泡EL亮,如图2-12所示。 2)结果评判:线路连接正常,工作正常。 图2-12 S闭合后的电路工作状况 2.电路测量 (1)测量要求在开关S打开状态下,对实物连接进行电位、电流测量,并对

汽车电工电子基础知识

第一章汽车电工电子基础知识 第一节电路的基本知识 一、电路的组成 电路是电流通过的路径。电路是一些电气设备,电器元件,按一定的方式组合起来,构成的电流的通路。图1-1(a)所示为由电池、小灯泡、开关和连接导线构成的一个简单电路。当合上开关时,电池向外输出电流,电流流过小灯泡,小灯泡就会发光。 1、电路的组成一般电路是由电源、负载、中间环节三部分组成。 (1)电源是提拱电能的装置,它把其他形式的能量转换为电能。例如,干电池,发电机等。 (2)负载是取用电能的装置,是各种用电设备的总称.它把电能转换为其他形式的能量.例如:电灯、电炉、电动机等。 (3)导线、开关等称为中间环节。用来传送,分配电能,控制 电路的通断,保护电路安全正常运行。 (a) (b) 图1-1灯泡发光的电路图 二、电路的基本物理量 1.电流

电荷的定向移动形成电流,正电荷和负电荷的定向移动都形成电流。在金属导体中,电流是自由电子有规则的定向运动形成。 电流的大小用电流强度来表示。电流强度简称为“电流”,等于单位时间内通过某一导体横截面的电荷量,电流分两种,即直流电流和交流电流。单位是安培,简称安,符号为A。 2.电压和电位 电压是电路中两点之间的电位差,它反映电 场力对电荷做功的能力,数值上等于电场力把单 位正电荷从电源的正极经外电路移到负极所做 的功。单位是伏特,简称伏,符号为V。 在电路中任意选一点为参考点,则某点到参考点的电压就叫做这一点(相对于参考点)的电位。参考点在电路图中用符号“⊥”表示,如图1-2所示。在电气设备和汽车中常用大地和 图1-2 电位的表示 机壳及汽车车身作为接地点。电位用符号V表示, 如A点电位记作。当选择O点为参考点时,则。电路中某一点的电位实质上就是将单位正电荷从电路中的某一点移到参考点时获得或失去的能量大小。 电位及电压的关系:(1)电路中某一点的电位等于该点及参考点之间的电压。因些,离开参考点讨论电位是没有意义的。(2)参考点选的不同,电路中各点的电位值也不同,但是,任意两点之间的电压是不变的。所以,电路中各点的电位值的大小是相对的,而两点之间的电压值是绝对的。

汽车电路基础知识

汽车电路知识 一、整车电路的组成 汽车整车电路通常有电源电路、起动电路、点火电路、照明与灯光信号装置电路、仪表信息系统电路、辅助装置电路和电子控制系统电路组成。 1、电源电路 也称充电电路,是由蓄电池、发电机、调节器及充电指示装置等组成的电路,电能分配(配电)及电路保护器件也可归入这一电路。 2、起动电路 是由起动机、起动继电器、起动开关及起动保护电路组成的电路。也可将低温条件下起动预热的装置及其控制电路列入这一电路内。 3、点火电路 是汽油发动机汽车特有的电路。它由点火线圈、分电器、电子点火控制器、火花塞及点火开关组成。微机控制的电子点火控制系统一般列入发动机电子控制系统中。 4、照明与灯光信号装置电路 是由前照灯、雾灯、示廓灯、转向灯、制动灯、倒车灯、车内照明灯及有关控制继电器和开关组成的电路。 5、仪表信息系统电路 是由仪表及其传感器、各种报警指示灯及控制器组成的电路。 6、辅助装置电路 是由为提高车辆安全安性、舒适性等而设置的各种电器装置组成的电路。辅助电器装置的种类随车型不同而有所差异,汽车档次越高,辅助电器装置越完善。一般包括风窗刮水及清洗装置、风窗除霜(防雾)装置、空调装置、音响装置等。较高级车型上还装有车窗电动举升装置、电控门锁、电动座椅调节装置和电动遥控后视镜等。电子控制安全气囊归入电子控制系统。

7、电子控制系统电路 主要有发动机控制系统(包括燃油喷射、点火、排放等控制)、自动变速器及恒速行驶控制系统、制动防抱死系统、安全气囊控制系统等电路组成。 二、三种电路图 1、布线图 布线图识按照汽车电器在车身上的大体位置来进行布线的。 其特点是:全车的电器(即电器设备)数量明显且准确,电线的走向清楚,有始有终,便于循线跟踪,查找起来比较方便。它按线束编制将电线分配到各条线束中去与各个插件的位置严格对号。在各开关附近用表格法表示了开关的接线与挡位控制关系,表示了熔断器与电线的连接关系,表明了电线的颜色与截面积。 布线图的缺点:图上电线纵横交错,印制版面小则不易分辨,版面过大印装受限制;读图、画图费时费力,不易抓住电路重点、难点;不易表达电路内部结构与工作原理。 2、原理图 ◇整车电路原理图: 为了生产与教学的需要,常常需要尽快找到某条电路的始末,以便确定故障分析的路线。在分析故障原因时,不能孤立地仅局限于某一部分,而要将这一部分电路在整车电路中的位置及与相关电路的联系都表达出来。整车电路图的优点在于: (1)对全车电路有完整的概念,它既是一幅完整的全车电路图,又是一幅互相联系的局部电路图。重点难点突出、繁简适当。 (2)在此图上建立起电位高、低的概念:其负极“-”接地(俗称搭铁),电位最低,可用图中的最下面一条线表示;正极“+”电位最高,用最上面的那条线表示。电流的方向基本都是由上而下,路径是:电源正极“+”→开关→用电器→搭铁→电源负极“-”。

《汽车电工电子》教案-汽车电子控制系统基础知识

模块一汽车电子控制系统基础知识 一、教学目标 1.掌握汽车电控系统的基本组成、类型、功能; 2.了解应用在汽车上的电控系统; 3.知道OBD-Ⅱ代码的规定; 二、课时分配 本项目共2个课题,安排2课时。 三、教学重点 通过本模块的学习,让学生掌握汽车电子控制系统的组成和类型;理解汽车电控系统的基本功能和各部分作用;了解应用在汽车上的电子控系统。 四、教学难点 1.掌握OBD-Ⅱ诊断插座主要端子的作用及位置。 2.了解汽车电子控单元的检测方法。 五、教学内容 课题一汽车电子控制系统的组成 一、汽车电子控制系统的组成、类型与功能 1.汽车电控系统的基本组成 汽车电子控制系统(简称电控系统)是指采用计算机等电子设备作为控制装置的自动控制系统。 电控系统基本组成

桑塔纳时代超人电子控制系统 2.电控系统的类型 汽车电子控制系统有两种基本类型:开环控制和闭环控制。 3.汽车电子控制系统的功能 汽车电控系统的功用是提高汽车的整体性能,包括动力性、经济性、安全性、舒适性和排放性能等。 (1)动力系统电子控制(Powertrain Control) 用于实现低油耗、低污染、减小动力传动系统的冲击,提高汽车的动力性、经济性和舒适性。 (2)底盘系统的电子控制(Vehicle Control) 用于提高汽车的舒适性、安全性和动力性等。 (3)车身系统的电子控制(Body Control) 用于增强汽车的安全、舒适和方便性。 (4)信息通讯系统的电子控制(Information & Communication) 用于和社会联系,以及协调整车各部分的电子控制功能。 二、应用在汽车上的微机控制系统

新能源汽车电的基础知识

新能源汽车电的基础知识 《电动汽车高压安全及防护》第一部分电的基础知识 电的基础知识 1 《电动汽车高压安全及防护》第一部分电的基础知识 研究目标 1.能够解释电的常用名词的含义,说出常见电器元件的特点和作用; 2.能够应用欧姆定律和焦耳定律进行实际计算; 3.能够正确描述电的四大效应,说出其各自的实际用途; 4.能够正确理解电功和电功率,并根据已知量计算电功和电功率值; 5.能够分辨并说出直流电与交流电的区别; 重点 1.能够应用欧姆定律和焦耳定律进行实际计算; 2.能够正确描述电的四大效应,说出其各自的实际用途;

3.能够分辨并说出直流电与交流电的区别; 难点 1.能够应用欧姆定律和焦耳定律进行实际计算; 2.可以正确理解电功和电功率,并按照量计算电功和电功率值; 3.可以分辨并说出直流电与交流电的区别; 实际常识 2 《电动汽车高压安全及防护》第一部分电的基础知识 一、电的常用概念 (一)名词解释 1.电 电(又称电力)是一种客观存在的物质,是一种能做功的能量。根据电子学说,物质在外力如摩擦、电场力或化学反应等作用下,失去或获得电子,就带了电。生活中的电是由水力、火力、核能转化为机械能,再由旋转磁场中的导体受电场力的

作用产生交流电或直流电。电或电荷有两种:我们把一种叫做正电,另一种叫做负电。 2.电荷 电荷是电的量度,惯上也把带电体本身简称电荷,电子是其最小单元。任何物体都含有大量的极微小带正电和带负电质点,在正常前提下,这些带正电和带负电质点在数量上是相称的。由于某种原因,使负电荷多于(或少于)正电荷,因而这个物体便带负电或带正电。电荷以字母Q表示,单位为库伦(C)。一个电子的电荷是1.×10-19 3 《电动汽车高压安全及防护》第一部分电的基础知识库仑(通常取Q=1.6×10-19C)。 3.电场 电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。电场这种物质与通常的实物不同,它不是由分子原子所组成,但它是客观存在的,电场具有通常物质所具有的力和能量等客观属性。电场的力的性质表现为:电场对放入其中的电荷有作用力,这种力称为电场力。电场的能的性质表现为:当电荷在电场中移动时,电场力对电荷做功(这说明电场具有能量)。 4.电压

汽车维修电工基础知识

汽车维修电工基础知识 一、汽车电路系统概述 汽车电工作为汽车维修领域的重要一环,需要掌握汽车电路系统的基本知识。汽车电路系统由电源系统、起动系统、点火系统、充电系统、照明系统、仪表系统、辅助电器系统等组成。每个系统都有其特定的功能和作用,而电路系统则负责连接和供电。 二、汽车电路常见故障及排除方法 1. 电路短路故障:当电路中发生短路时,会导致电流过大,引起保险丝熔断或线路烧毁。排除方法是先检查保险丝是否熔断,如有熔断需更换保险丝,并检查相关线路和设备是否受损。 2. 电路断路故障:电路中发生断路时,会导致电器设备失去供电,无法正常工作。排除方法是检查线路是否断开,如有断开需要修复或更换相关线路。 3. 电器设备故障:汽车电路中的电器设备可能出现各种故障,如电机损坏、开关失灵等。排除方法是先检查电器设备本身是否故障,如有故障需要修理或更换设备。 三、汽车电路维修工具 1. 万用表:用于测试电路中的电压、电流、电阻等参数,可以帮助判断电路是否正常。

2. 电线钳:用于剥去电线绝缘层,连接电线。 3. 压接钳:用于压接电线连接器,确保连接牢固可靠。 4. 电路测试灯:用于检测电路中是否有电流通过,判断是否正常。 5. 焊接设备:用于焊接电路中的电线连接,确保连接牢固。 四、汽车电路维修注意事项 1. 安全第一:在进行汽车电路维修时,要注意断开电源,避免触电事故发生。 2. 仔细检查:在排查电路故障时,要仔细检查每个部件和线路,确保没有遗漏。 3. 理解电路原理:掌握汽车电路系统的工作原理,有助于更好地进行故障排查和维修。 4. 保持整洁:在进行电路维修时,要保持工作区域整洁,避免杂物进入电路系统。 5. 注意防护:在进行电路维修时,要佩戴绝缘手套和护目镜,以防止触电和灼伤。 养成良好的维修习惯和技能,能够更好地进行汽车电路维修工作。掌握汽车维修电工基础知识,对于解决汽车电路故障和提高维修效

职中《汽车电工电子基础》教案

职中《汽车电工电子基础》教案 课程概述 本课程是一门关于汽车电工电子基础知识的课程,旨在为学生提供汽车电路原理、汽车电子设备及系统的组成、功能和工作原理等方面的基础知识,为他们未来从事汽车电工和汽车维修相关职业打下坚实的基础。 教学目标 •了解汽车电路的基本元件和电路组成 •掌握汽车电路的分析方法,具备诊断汽车电路故障的能力 •理解和掌握汽车电子设备的基本原理及安装调试方法 •熟悉汽车电子系统的种类和基本构成 •掌握汽车电工和汽车维修常用工具及使用方法 教学内容 第一章汽车电磁学基础 1.1 汽车电路元件分类及其符号 1.2 汽车电路分析基础 1.3 电磁感应法则及其应 用 1.4 汽车电磁学基本实验 第二章汽车电气系统 2.1 汽车电路组成及分类 2.2 汽车电路故障诊断 2.3 汽车电路调试技巧 2.4 汽车 电路保护措施 第三章汽车电子设备与系统 3.1 汽车电子设备组成及分类 3.2 汽车电子系统组成及分类 3.3 汽车电子设备的 安装与维护技巧 3.4 汽车电子系统的调试与故障排查方法 教学方法 本课程主要采用“讲授-示范-练习”相结合的教学方法。通过理论讲授,教师示 范及学生练习等环节,深入浅出地传授汽车电工电子基础知识,提高学生的实际动手能力。 教学评价 本课程主要采用定期测试和实验实训的方式进行教学评价。详细评价方式如下:

•学习笔记(20%) •实验报告(30%) •期中考试(25%) •期末考试(25%) 参考教材 1.《汽车电工技能与实操》(第三版),李三民、周永春等,机械工业 出版社。 2.《汽车电器修理实验与技能》(第四版),王秉哲、于海斌等,高等 教育出版社。 通过本课程学习,学生们将能够全面了解汽车电工电子基础知识,提升其实际操作能力,为未来从事汽车维修相关职业打下坚实的基础。同时,我们也将利用先进的教学技术与设备,为学生提供更好的教学体验,并帮助他们在实践中掌握更多技能。

汽车电气知识点

汽车电气知识点 第一章汽车电路基础知识 1、汽车电气系的组成:由电源部分、用电设备、配电装置三部 分组成。 2、电源包括蓄电池和发电机。蓄电池在起动发动机时向起动机 供电,并在发电机不工作时向用电设备供电;发电机工作时,向 全车用电设备供电,同时给蓄电池充电。 3、汽车电气系的特点:低压、直流、单线制、负极搭铁、并联 连接、设有保险装置、线路区分颜色并编号。 4、汽车上各种电气设备所用的连接导线,可根据用电设备的负 载电流大小选择导线的截面积。通电电流越大,导线越粗。 5、选择导线的因素有:绝缘、通电电流的大小和机械强度。 第二章蓄电池 1、蓄电池的组成:主要由极板、隔板、外壳、联条、接线柱组成。 2、极板由栅架(骨架)和活性物质组成。加锑的目的是提高栅架的机械强度和铸造性能。 3、正极板是暗棕色的(Pbo2)、负极板是深灰色的(Pb)。 4、在每个单格电池中,负极板总比正极板多一片。 5、隔板的作用是使正负极板尽量靠近又不至于短路,缩小蓄电池的体积,防止极板变形和活性物质脱落。安装时带有沟槽的一面应朝向正极板。 6、铅蓄电池的型号 Q---起动型铅蓄电池 A---干荷电 H---湿荷电

W---免维护 S---少维护 I---激活式 M---密闭式 J---胶制电解液 G---高起动率 S---塑性外壳 D---低温起动性好 例如: 6-Q-105表示6个单格电池串联,额定电压12V,额定容量105A·h的普通起动型铅蓄电池。 6-QAW-100表示6个单格电池串联,额定电压12V,额定容量100A·h的干荷电、免维护起动型蓄电池 7、在相同条件下,内阻越小,输出的电流越大,其负载能力越大。 8、蓄电池的内阻为极板电阻、电解液电阻、隔板电阻、铅连接条和极柱电阻的总和。 9、极板电阻随极板上的活性物质的变化而变化,充电后电阻变小,放电后电阻变大,特别是在放电结束后,由于活性物质转变为PbSO4,电阻大大增加。 10、隔板电阻因所用材料而异,木质隔板比微孔橡胶隔板和微孔塑料隔板的电阻大。隔板越薄,电阻越小 11、电解液的电阻随其温度和密度的不同而变化。内阻随温度的降低而增大。温度为25℃、密度为1.2g/cm3时, H2SO4的离解度最好,黏度较小,电阻也较小. 12、蓄电池充电终了的特征: ①蓄电池内部产生大量气泡,即所谓“沸腾” ②端电压和电解液密度上升到最大值,且2-3小时内部再增加。 13、蓄电池的充电方法可分为定流充电、定压充电和快速充电三种。

汽车电工电子基础

汽车电工电子基础 概述 汽车电工电子基础是指汽车电工电子系统相关的基本概念 和知识。随着汽车电子技术的快速发展,汽车电工电子基础已经成为现代汽车维修和维护的重要知识点。本文将介绍汽车电工电子基础的相关内容,包括汽车电气系统、汽车电子控制单元(ECU)等。 汽车电气系统 汽车电气系统是汽车电工电子中的核心部分,它包括了车 辆的电路、电池、发电机、线束和开关等组件。汽车电气系统的主要功能是为车辆提供电能、控制车辆的电子设备、提供照明和通信等功能。在汽车电气系统中,电路起着连接各个组件的作用,电池提供起动能量和供电能量,发电机则负责为电池充电。 汽车电子控制单元(ECU) 汽车电子控制单元(ECU)是汽车电工电子中的重要设备,它承担着汽车电子控制系统的核心功能。汽车电子控制单元是一种微处理器控制的设备,它通过接收和处理各种传感器和执

行器的信号来实现对汽车各个系统的控制。ECU可以监测和 调节发动机、制动系统、燃油系统、空调系统等。不同的 ECU负责不同的功能,它们通过数据总线来进行通信和协调 工作。 电气故障排除 在汽车电工电子维修中,电气故障排除是一个关键的环节。电气故障常常导致汽车电子系统的故障,比如电路短路、线束断裂、传感器故障等。对于电气故障的排除,首先需要检查电源和接地是否正常,然后通过电路测试仪和故障码读取等工具来定位和分析故障。最后根据故障的具体情况进行相应的维修和更换。 汽车电工电子的未来发展 随着汽车电子技术的不断发展,汽车电工电子领域也在不 断创新和进步。未来的汽车电工电子将更加注重节能环保、智能化和安全性。例如,汽车电工电子系统将更多地应用于能源管理和排放控制,实现更高的燃油效率和更低的排放。同时,智能化和自动化的控制将进一步提高驾驶的舒适性和安全性。 总结起来,汽车电工电子基础是现代汽车维修和维护的重 要知识,包括汽车电气系统、汽车电子控制单元(ECU)等。

汽车电工与电子技术基础双色版第三版课程设计

汽车电工与电子技术基础双色版第三版课程设计课程目标 本课程旨在使学生掌握汽车电工及电子技术的基础知识,了解汽车电路、电器原理和故障检修,能够进行车辆电系统的检修和维护。同时,在课程设计中,通过教学实践和项目实践,培养学生的实际应用能力和团队合作意识。 课程大纲 第一章:汽车电子基础知识 •汽车基础知识 •汽车电子控制系统概述 •汽车电子部件的分类和特点 •收集汽车故障信息和维修工具的使用 第二章:汽车电路基础知识 •汽车电路结构和原理 •汽车电路元件 •汽车电路图的制定和阅读 •汽车电路的故障检修 第三章:电器系统调试与检查 •汽车发电机和起动机的结构和工作原理 •电器系统的调试方法和检查技巧 •灯光和喇叭系统的调试 •制动和空调系统的调试技巧

第四章:常见故障分析与排除 •充电系统故障的分析与排除 •起动系统故障的分析与排除 •灯光和喇叭系统故障的分析与排除 •制动和空调系统故障的分析与排除 实践教学设计 本课程设置实验课程和课程设计,以提高学生的实际应用与团队合作能力。 ### 实验课程 - 汽车电路故障检修实验 - 车辆电器系统调试实验 - 车载诊断设 备使用实验 - 基础电学实验 课程设计 •车辆电器系统的检测与维修课程设计 –主要内容:包括车辆电器系统的检测、维修及安全措施的设计。 –分工和合作:小组合作完成课程设计报告。 •汽车电器系统的维护课程设计 –主要内容:包括汽车电器系统的维护、故障检修、关键技术及维护流程等。 –分工和合作:小组合作完成实物车辆电路的测量和排查。 考核方式 •实验考核 •课程设计考核 •闭卷考试 参考资料 1.阎凤祥,骆天庭. 汽车电子技术教程[M]. 北京:机械工业出版社, 2017.

职中《汽车电工电子基础》教案

《汽车电工电子技术基础》课程教学计划 本学期《汽车电工电子基础》是汽车运用与维修专业的一门专业课程。此教材在编写时,紧密的结合汽车用电的实际情况,文字简练,深入浅出,可读性强。根据本学期汽18班的特点特制定本学期教学计划 一、学生基本情况分析 汽18班系一年级学生,刚进入职业教育系统,汽车电工电子基础这门专业课对他们来说是一门全新的课程。他们物理基础知识一般,这就使他们在学习这门专业课上,所表现出的难度和积极主动性较差,故本学期重点激发学生对这门课程的学习兴趣并学好基础知识。 二、教学目的和要求 目的:以大纲为导向,讲解汽车电工电子的基础知识,着重应用于汽车某一领域。 要求:1、以项目驱动为主线,工作任务学习为节点; 2、通过练习,提高学生们的解决电路问题的动手能力。 三、教学重点、难点 重点:1、掌握电路基本物理量串、并、混联电路。 2、掌握复杂电路的分析计算。 3、了解正弦交流电路及基本物理量。 4、掌握交流电路的分析与计算。 难点:1、了解半导体元件的基本知识明及基本性能。 2、了解整流与稳压基本内容。 3、了解晶体管放大电路的基本计算与分析方法。 4、了解数字电路基本知识。 5、了解电控基本知识。 四、提高教学效果的措施 1、以项目驱动方式进行教学,明确工作任务,有针对性; 2、以知识模块为节点,讲、解、练有机结合,任务内容有序讲解与实践绘图相统一。 3、督促学生们形成良好的复习和预习习惯。

五、教学进度 分六大项目来进行,即:

一、教学准备,安全至上 1、检查、记录学生出勤情况; 2、督促学生检查工具、设备等。 二、复习提问,引入内容 电路是如何组成的? 三、具体教学,层层推进 本任务着重讲解电路的基本结构、常见的电子元件的符号识别、电路的基本物理量。分为2个具体内容: 内容一:电路的基本结构(2课时) 一、电路: 1.电路及其组成

汽车电路图知识

汽车电路图知识 一、汽车整车电路的组成 汽车整车电路通常有电源电路、起动电路、点火电路、照明与灯光信号装置电路、仪表信息系统电路、辅助装置电路和电子控制系统电路组成。 ⒈ 电源电路 也称充电电路,是由蓄电池、发电机、调节器及充电指示装置等组成的电路,电能分配 (配电)及电路保护器件也可归入这一电路。 ⒉ 起动电路 是由起动机、起动继电器、起动开关及起动保护电路组成的电路。也可将低温条件下起 动预热的装置及其控制电路列入这一电路内。 ⒊ 点火电路 是汽油发动机汽车特有的电路。它由点火线圈、分电器、电子点火控制器、火花塞及点火开关组成。微机控制的电子点火控制系统一般列入发动机电子控制系统中。 ⒋ 照明与灯光信号装置电路 是由前照灯、雾灯、示廓灯、转向灯、制动灯、倒车灯、车内照明灯及有关控制继电器 和开关组成的电路。 ⒌ 仪表信息系统电路 是由仪表及其传感器、各种报警指示灯及控制器组成的电路。 ⒍ 辅助装置电路 是由为提高车辆安全安性、舒适性等而设置的各种电器装置组成的电路。辅助电器装置的种类随车型不同而有所差异,汽车档次越高,辅助电器装置越完善。一般包括风窗刮水及清洗装置、风窗除霜(防雾)装置、空调装置、音响装置等。较高级车型上还装有车窗电动举升装置、电控门锁、电动座椅调节装置和电动遥控后视镜等。电子控制安全气囊归入电 子控制系统。 ⒎ 电子控制系统电路 主要有发动机控制系统(包括燃油喷射、点火、排放等控制)、自动变速器及恒速行驶控制系统、制动防抱死系统、安全气囊控制系统等电路组成。 二、三种电路图 1.布线图 布线图识按照汽车电器在车身上的大体位置来进行布线的,如图8-6所示。 其特点是:全车的电器(即电器设备)数量明显且准确,电线的走向清楚,有始有终,便于循线跟踪,查找起来比较方便。它按线束编制将电线分配到各条线束中去与各个插件的位置严格对号。在各开关附近用表格法表示了开关的接线与挡位控制关系,表示了熔断器与电线的连接关系,表明了电线的颜色与截面积。

零基础学汽修|项目3-1:电的基本知识

零基础学汽修|项目3-1:电的基本知识 电是现代社会不可或缺的能源之一,汽车也是离不开电的,为了更好地维护汽车,学习一些电的基本知识是必要的。 电的基本知识 电是由电子在导体中的运动形成的一种能量,它可以驱动电动机、点亮灯泡等等。电流是电子在导体中的流动,通常用字母I表示,单位为安培(A)。电压是电子受到的力,通常用字母U表示,单位为伏特(V)。电阻是阻碍电流流动的物质,通常用字母R表示,单位为欧姆(Ω)。 欧姆定律告诉我们,电流等于电压除以电阻,即I=U/R。这意味着,如果电压不变,电阻增加,电流就会减小,反之亦然。而如果电阻不变,电压增加,电流也会增加。 除了数字表示法,一些常见的符号也常用于电学领域。例如,电源用一个长方形加上两条线表示;电池则以符号表示有两个短杠——代表正负极。以及平行双线表示两个点之间的电路连接。 电路是一系列电子元件的组合,它们通过导线连接在一起。电路可以是简单的,比如只有一个电源和一个灯泡,也可以是复杂的,比如用于驱动汽车电子系统的电路。电子元件包括电源、开关、灯泡、电动机、线圈、变压器等等。 AC和DC 在汽车中,我们会涉及到两种类型的电:交流电和直流电。 交流电(AC)是周期性变化的电流,每个周期包括正半周期和负半周期。它被广泛应用于家庭和工业设备中。 直流电(DC)是恒流的电,电流的极性不变。它通常用于电池和电动机,以及汽车中的一些电子设备。 在汽车中,交流电主要用于发电机产生电能,而电池则提供直流电为汽车的电子系统供电。 总结 在维护汽车时,了解电的基本知识非常重要。学习交流电和直流电的区别,学习欧姆定律以及电路中的各种电子元件都有助于维修汽车,确保它们的电子系统工作正常。

汽车电工电子基础教学大纲

汽车电工电子基础教学大纲File modification on June 16, 2021 at 16:25 pm

汽车电工电子基础课程教学大纲 课程名称:汽车电工电子基础 学时/学分:54学时/ 3学分 适用专业:汽车检测与维修 开课系部:机械电子工程系 大纲撰写:付晨 大纲审定:机电系教学大纲审定委员会 制定日期:二〇一一年七月 汽车电工电子基础课程教学大纲 课程名称:汽车电工电子基础 学时/学分:54学时/ 3学分理论教学36学时,课程实践18学时 适用专业:汽车检测与维修 开课院系:机械电子工程 一、课程的性质与任务 本课程是高职高专汽车检测与维修技术专业的专业基础课;开设本课程的目的与要求是使学生掌握高等技术人才所必须具备的电工电子基本理论直流电路、交流电路、电磁现象、半导体器件、模拟和数字电路、基本分析方法、计算方法和基本技能;了解电工电子的基础应用和我国发展的概况,为学习后续课程以及从事有关的工程技术工作打下一定的基础;同时培养学生的辨证唯物主义观点和辨证思维能力,实事求是的科学态度,分析问题和解决问题的能力以及自学能力; 二、课程的教学内容、基本要求及学时分配

第一章直流电路 1、教学内容及学时分配 2、基本要求:通过本章的讲授使学生们理解电路的定义、作用和电路模型的概念;掌握电路的基本变量、电压、电动势、电流的参考方向与实际方向的关系;电压与电流的关联参考方向的概念;KCL和KVL和电位的计算; 3、课程内容的重点难点: 重点:电路的基本变量、电压、电动势、电流的参考方向与实际方向的关系;电压与电流的关联参考方向的概念;KCL和KVL和电位的计算; 难点:电路的基本变量、电压、电动势、电流的参考方向与实际方向的关系;电压与电流的关联参考方向的概念;电位的计算; 第二章电磁现象及其应用 1、教学内容及学时分配

汽车电工电子交直流知识点

第一章 1.基础知识 车用初级电路导线内部由和构成。 电烙铁按照传热方式的不同分为和两种。 汽车电路最常用的电路保护元件是。 汽车断路器常用类型是电路断路器、电路断路器、电路断路器。 继电器的实质是用控制。 1.汽车导线常用的是单股导线而不使用绞合线。() 2.汽车导线的长度对汽车电路没有影响。() 3.用电压表检测熔断器时,应检查被测单元两端的电压,如果熔断器完好,两端均应该有电压;否则熔断的熔断器末端应该无电压。() 4.连接导线或连接器最好的方法焊接。() 5.熔断器的故障完全可以目测看出,不必使用其他的方法。() 3.下列哪种不属于汽车电子开关的类型()。 A.单刀单掷B.单刀双掷 C.熔断器D.联动开关 2.能力拓展 四引脚继电器、五引脚继电器的引脚说明、工作原理 分析喇叭电路:

第二章直流电路 1.基础知识 电荷有规则地形成电流,电流方向与正电荷移动方向,与负电荷移动方向。 半导体的定义: 电路由4个部分组成,分别是、、和导线。 电路有三种状态,分别是、和通路。 电流用字母表示,单位换算关系如下: 1A= ____ mA= ____ uA 电流表、电压表测量应注意的事项:(1)分清楚交流还是直流(2)量程选择(大量程→小量程)(3)电流表在电路中,电压表在电路中(4)红表笔接极、黑表笔接极 电压:用字母表示,基本单位是(伏特); 电位与零电位的选择有关系,而电压与零电位没有关系; 1KV= ____ V= ____ mV 电阻用字母表示,主要作用是和。 5.1MΩ(兆欧)= KΩ(千欧)= Ω 测量电阻时,不可以在外接电路中测量,需断电,万用表内部供电 欧姆定律:在同一电路中,导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻值成反比,这就是欧姆定律。欧姆定律的基本表达式是I=U/R。其中,电流的单位是安培(A),电压的单位是伏特(V),电阻的单位是欧姆(Ω)。

汽车电工电子技术基础教案设计

《电工基础》教案

《电工基础》教案

2、通常用I表示 3、单位: 安培A 毫安mA 微安 A 1mA=10-3 A; 1A=10-6A 巩固练习(单位换算):让学生上黑板做 5A= mA= A; 7A= A; 16A= mA= A。 3、电流的方向 实际方向—规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向。 提问:金属导体、电解液中的电流方向如何? 解答:在不同导体中导电机制不同。 ①金属导体中的电流方向与自由电子定向移动的方向相反。 ②电解液中的电流方向与正离子定向移动的方向相同。与负离子定 向移动的方向相反。 4、直流电:电流方向和强弱都不随时间而改变的电流。 交流电:电流方向和强弱随时间做周期性的变化。(画图说明) 《电工基础》教案

1.什么是电位?就像空间的每一点都有一定的高度一样,电路中每一点都有一定的电位。 2.电位有什么作用?由于空间高度的差异,才会引起液体从高向低流动。电路中电流产生也必须有一定的电位差,在电源外部通路中,电流从高电位点流向低电位点。 3.电位用字母V表示,不同点的电位用字母V加下标表示。例如VA表示A点的电位值。 4.零电位点:衡量电位高低的一个计算电位的起点,该点的电位值规定为0V。习惯上常规定大地的电位为零,称为参考点。 电路中零电位点规定之后,电路中任何一点与零电位之间的电压,就是该点的电位。 6、电压是绝对的,与零电位参考点无关。 二、电压 1、电压是指电路中两点A、B之间的电位差(简称为电压。)电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。 2、电压的国际单位制为伏特(V),常用的单位还有毫伏(mV)、微伏(μV)、千伏(kV)等,它们与伏特的换算关系为 1 mV = 10 3 V; 1 μV = 10 6 V; 1 kV = 103 V 3、电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。 例各点电位已知后,就能求出任意两点(A、B)间的电压。 例如,V A =5V,V B=3V,那么A、B之间的电压为 UAB=VA -VB =(5-3)V=2V 4、电压是绝对的,与零电位参考点无关。 电位是相对的,与零电位参考点有关。 汽车中的两个电源都是低压电源,一般电压为12V和24V。通常汽车电路的参考点是指“搭铁点”。 5搭铁是指在汽车电路中,蓄电池负极直接或间接地通过导线连线在车身金属或车架上。 汽车电路中任一点的电位就是相对于搭铁点的电压。 三、电动势 1、定义:电源内部将其他形式的能量转换为电能,并在电源两级间建立的电位差为电动势。 2、符合 E 3、单位 V 4、方向:从负极指向正极,即由低电位指向高电位。

汽车电工电子电路基础知识练习题

项目一直流电路基础知识 第一节基本电路 课前测 1.电路就是流经的路径。通常电路是由、、、控制和保护装置组成的。 2.电路的工作状态有. 、和三种。 3.电荷定向运动形成 ;规定_ 定向运动的方向为电流方向。 4.通过一个电阻的电流为5A,经过 3 min,通过这个电阻横截面的电荷量是。 5.若电路A、B两点的电位分别为 VA=10V,VB=6V,则A、B两点间的电压。 6.电压是衡量做功的物理量,用符号 _表示,单位是_ ,电动势是衡量做功的物理量,用符号 _表示,单位 是。 7.在电源内部,电源力做了12J的功,将4C电荷量的正电荷从负极移动到正极,则电源的电动势是;若要将12C的电荷量由负极移到正极,电源力需要做_ 的功。 8.1千瓦时= 焦耳。 9.电流在某一段电路上所做的功,除了和这段电路两端的电压、电路中的电流成正比,还和成正比。 10.已知直流电源的内阻为r,电动势为E,且负载电阻R可变,则负载电阻R 获得最大功率的条件是,负载电阻R获得的最大功率为。 11. 是一种严重事故,应尽力预防( )。 A.短路 B.开路 C.回路 D.闭路 12.已知a、b两点的电压 Uab=10V,b 点的电位是 Vb=4V,则a点的电位Vₐ是( )。 A.6 V B.10 V C.-10 V D.14V 13.“220V、40W”的灯泡甲与“36V、40W”的灯泡乙,通电各1h,下列说法正确的是( )。 A.甲灯耗电多一些 B.乙灯耗电多一些 C.甲、乙灯耗电一样多 D.无法判断 14.如图所示的电路中,已知R为一个可变电阻,电源电动势为E,内电阻为r,则当时电源的输出功率最大。() A.R最大 B.R最小 C.R=r D.R=12r

汽车电工电子基础教案

工程一电路检修根底技能训练 任务一万用表的使用1 课时1、2 教学形式实训 知识目标1、认识数字万用表、指针式万用表的外形构造。 2、能够正确使用万用表测量电压、电阻、电流。 技能 目标 能够正确使用万用表测量电压、电阻、电流。 教学难点1、正确使用万用表。 2、能识别常用元件及其符号。 知识重点1、欧姆档的使用 2、电压档的使用 3、电流档的那个 教学过程 课程 引入 正确使用各种测量仪器,是我们判断各种故障的依据。 新课解析1.工具准备 (1)数字万用表数字万用表的外形构造如图1-1所示。

(2)指针式万用表指针式万用表的外形构造如图1-2所示。 (3)汽车专用万用表汽车专用万用表及其附件如图1-3所示。 图1-3汽车专用万用表及其附件 2.材料准备 汽车电工电子技术根底工程一电路检修根底技能训练准备电源、电阻、灯泡、可变电阻器和电容器等。 (1)电源电源及其电气符号如图1-4所示。

(2)电阻电阻及其电气符号如图1-5所示。 (3)可变电位器可变电位器及其电气符号如图1-6所示。 (4)灯泡灯泡及其电气符号如图1-7所示。

(5)电容器电容器及其电气符号如图1-8所示。 其他 掌握常用电气元件的符号 课堂 练习 小结与作业 课堂 小结 本课

任务一万用表的使用2

数字万用表的面板主要由电源开关、显示器、功能与量程选择开关和表笔插孔四局部组成,各局部的功能如下: 1)电源开关:用来翻开和关闭电源。 2)显示器:显示各种被测量的数值。 3)功能与量程选择开关:功能与量程选择开关可以根据具体情况选择不同的量程、不同的物理量。可以选择测交流电压、测直流电压、测晶体管、测电阻、测电流等,并设有蜂鸣挡,如图1-9所示。 4)表笔插孔:用来外接测试表笔,有电压、电阻和电流的正、负表笔插孔。 (2)指针式万用表的面板如图1-10所示,指针式万用表的面板由五局部组成,各局部的功能如下: 1)外表刻度盘:显示各种被测量的数值及围。 2)功能与量程选择开关:根据具体情况转换不同的量程、不同的物理量。 3)指针调节螺钉:用于校准指针的机械零位。 4)调零旋钮:用来进展电气零位调节。

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