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1、 汽车电工与电子技术教学课件 汽车电工与电子技术教学课件第一章 第一章 直流电路与分析 直流电路与分析1.1 1.1 电路与电路模型电路与电路模型 1.4 1.4 基尔霍夫定律基尔霍夫定律1.5 1.5 电路的一般分析电路的一般分析1.3 1.3 电压源、电流源及其等效变换电压源、电流源及其等效变换1.21.2 电路的三种状态电路的三种状态本章要求本章要求:11、理解电路模型、电流、电压及其参考方向的概、理解电路模型、电流、电压及其参考方向的概念，理解电位及其参考点的概念，会计算电路念，理解电位及其参考点的概念，会计算电路中各点的电位。中各点的电位。22、了解实际电压源与电流源及其等效变换，理
2、解、了解实际电压源与电流源及其等效变换，理解等效概念。等效概念。33、理解电能及电功率概念、电路的三种状态和电、理解电能及电功率概念、电路的三种状态和电器设备的额定值。器设备的额定值。44、熟练掌握基尔霍夫定律。、熟练掌握基尔霍夫定律。55、能运用基尔霍夫定律、叠加定理进行直流线性、能运用基尔霍夫定律、叠加定理进行直流线性电阻电路的一般分析与计算。电阻电路的一般分析与计算。第一章 直流电路与分析1.1 电路与电路模型 1.1.1 电路 电路是电流的流通路径,它是由一些电气设备和元器件按一定方式连接而成的。1、电路的组成负载:汲取电能的装置电源:提供电能的装置传输操作器件导线和开关2)2)实现信
3、号的传递与处理实现信号的传递与处理放大器扬声器 话筒22、电路的作用电路的作用11）实现电能的传输、分配与转换实现电能的传输、分配与转换 发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉.输电线22、电路的作用电路的作用电源:提供电能的装置负载:取用电能的装置中间环节：传递、分配和操作电能的作用发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉.输电线直流电源直流电源直流电源:提供能源负载信号源:提供信息22、电路的作用电路的作用放大器扬声器 话筒信号处理：放大、调谐、检波等3、电路元件与电路模型手电筒的电路模型 为了便于用数学方法分析电路,一般要将实际电路模型化，用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组合来模
4、拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相对应的电路模型。例：手电筒例：手电筒 手电筒由电池、灯泡、开关和筒体组成。理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、电容元件和电源元件等。+R0R开关EI电珠+U干电池导线手电筒的电路模型手电筒的电路模型 电池是电源元件，其参数为电源电压US 和内阻Ro；灯泡主要具有消耗电能的性质，是电阻元件，其参数为电阻R；筒体用来连接电池和灯泡，其电阻忽略不计，认为是无电阻的理想导体。开关用来操作电路的通断。今后分析的都是指电今后分析的都是指电路模型，简称电路。在路模型，简称电路。在电路图中，各种电路元电路图中，各种电路元件都用规定的图形符号件都用规定的图形符号表示。表
5、示。+R0R开关USI电珠+U干电池导线汽车电路举例：后窗除霜装置 1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。为了防止水蒸气凝结，设置了除霜（雾）装置，需要时可以对风窗玻璃加热。2组成和原理 1蓄电池；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）。简化电路后窗除霜电路 1蓄电池；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）。1.1.2 电压和电流及其参考方向1.1.电路基本物理量电路基本物理量11）电流）电流 电流的实际方向为正电荷的运动方向。带电粒子（电子、离子等）的定向运动,称为电流。用符号i表示,即当电流的量值和
6、方向都不随时间变化时,称为直流电流,简称直流。直流电流常用英文大写字母I表示。电荷在电路中运动，必定受到力的作用，也就是电场力对电荷做了功，或者说带电粒子在电场中运动必然要做功。电场力做功的能力用电压来度量，电压的方向规定为由高电位点指向低电位点，并定义为：单位正电荷在电场力作用下，由a点运动到b点电场力所做的功，称为电路中a点到b点间的电压，即 电荷的运动EU+内电路 外电路+Iab+电源在直流时，上式可写成：2）电压1.1.2 电压和电流及其参考方向1.1.2 电压和电流及其参考方向 物理中对基本物理量规定的方向物理中对基本物理量规定的方向33）电路基本物理量的实际方向电路基本物理量的实际
7、方向物理量实 际 方 向电流 I正电荷运动的方向 电压 U(电位降低的方向)高电位 低电位 单 位kA、A、mA、AkV、V、mV、V(2)(2)参考方向的表示方法参考方向的表示方法电流：Uab 双下标电压：(1)(1)参考方向参考方向I 在分析与计算电路时，对电量任意假定的方向。Iab 双下标44）电路基本物理量的参考方向电路基本物理量的参考方向箭 标a bRI正负极性+abU U+_+R0U3V注意：在参考方向选定后,电流(或电压)值才有正负之分。实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值；实际方向与参考方向相反，电流(或电压)值为负值。5)5)实际方向与实际方向与参考方向的关系参考方
8、向的关系I=0.28A I=0.28A 电源电压为US=3VU+R0US3VU+例:电路如下图。电流I的参考方向与实际方向相同，I=0.28A,反之亦然。电压U的参考方向与实际方向相反,U=2.8V;即:U=U 电压U的参考方向与实际方向相同,U=2.8V2.8V 2.8V元件的电压参考方向与电流参考方向是一致的,称为关联参考方向。电流和电压的关联参考方向6）电位 在电路中任选一点,叫做参考点,则某点的电位就是由该点到参考点0的电压。如果已知a、b两点的电位各为Va,Vb,则此两点间的电压即两点间的电压等于这两点的电位的差,1.1.3 电功率和电能传递转换电能的速率叫电功率,简称功率,用p或P
9、表示。1、电功率 在直流情况下功率的单位为瓦特,简称瓦,符号为W,常用的有千瓦（kW）、兆瓦（MW）和毫瓦（mW）等。从t0到t时间内,电路汲取（消耗）的电能为2、电能 直流时，有 电能的SI主单位是焦耳,符号为J,在实际生活中还采用千瓦小时（kWh）作为电能的单位,简称为1度电。所有元件接受的功率的总和为零。这个结论叫做“电路的功率平衡”。33、电源与负载的功率判别、电源与负载的功率判别U、I 参考方向不同，P=UI 0，电源；P=UI 0，负载。U、I 参考方向相同，P=UI 0，负载；P=UI 0，电源。11）根据根据 UU、I I 的的实际方向判别实际方向判别22）根据根据 UU、I I 的的参考方向判别参考方向判别电源：U、I 实际方向相反，即电流从“+”端流出，（发出功率）；负载：U、I 实际方向相同，即电流从“-”端流出。（汲取功率）。