《汽車電工電子》 中職配套PPT課件
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模塊一 直流電路
一、教學(xué)目標(biāo)
1．理解電路和汽車電路的概念；
2．掌握汽車電路的組成；
3．掌握電路的三種狀態(tài)；
4．掌握電路的基本符號(hào)；
5．能識(shí)別汽車電路圖。
二、課時(shí)分配
本項(xiàng)目共5個(gè)課題，安排2課時(shí)。
三、教學(xué)重點(diǎn)
通過(guò)本模塊的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生理解電路和汽車電路的概念；掌握汽車電路的組成；掌握電路的三種狀態(tài)；掌握串聯(lián)電路、并聯(lián)電路的特點(diǎn)；了解串聯(lián)、并聯(lián)電阻在汽車上的應(yīng)用；理解電容的串、并聯(lián)特性；了解電容在汽車上的應(yīng)用。
四、教學(xué)難點(diǎn)
1．熟悉電路圖，并學(xué)會(huì)繪圖和簡(jiǎn)單電路分析。
2．靈活運(yùn)用電路基本定律。
五、教學(xué)內(nèi)容
課題一 電路和電路圖
一、電路的組成
1．什么是電路
電流通過(guò)的路徑稱為電路。它是為滿足某種需要，用選定的導(dǎo)線將電源、電器設(shè)備和中間環(huán)節(jié)相互連接，構(gòu)成一個(gè)完整的供電系統(tǒng)。
汽車倒車燈電路模型圖
汽車電路組成
2．汽車電路的組成
一輛現(xiàn)代汽車包含有上千個(gè)單獨(dú)的電路，其中某些電路非常復(fù)雜，但若要構(gòu)成一個(gè)完整的電路，就必須有電源、導(dǎo)線和負(fù)載。
（1）電源
電源是把其他形式的能轉(zhuǎn)換為電能。
汽車電源
（2）用電設(shè)備
用電設(shè)備也稱負(fù)載。
汽車上的用電設(shè)備
（3）控制器件
控制器件是指控制電路工作狀態(tài)的器件或設(shè)備。
汽車上的控制器件
（4）導(dǎo)線
導(dǎo)線是連接電源與用電設(shè)備的金屬線，為用電設(shè)備工作提供電流的通路。
汽車上的導(dǎo)線
電路的通路狀態(tài)
3．電路的狀態(tài)
（1）通路
通路也叫閉合回路。在通路的電路中，燈泡將蓄電池輸出的電能轉(zhuǎn)換成了光能和熱能。
電路的斷路狀態(tài)
（2）開(kāi)路
開(kāi)路也稱斷路。電路中沒(méi)有電流通過(guò)，又稱為“空載”狀態(tài)。斷路會(huì)使電路無(wú)法正常工作。
（3）短路
電路中，電流應(yīng)流過(guò)整個(gè)負(fù)載構(gòu)成一個(gè)完整的電流回路，因某種原因使電流的流經(jīng)路徑縮短再回到電源的負(fù)極，此現(xiàn)象稱作短路。
（4）搭鐵
搭鐵現(xiàn)象是短路的一種。當(dāng)電路中的某處因絕緣破壞使電流不經(jīng)原來(lái)的路徑，而是從破損處直接經(jīng)車身（或發(fā)動(dòng)機(jī)缸體）回到電源負(fù)極的現(xiàn)象叫搭鐵。
短路狀態(tài)
搭鐵現(xiàn)象
二、汽車電路圖
1．什么是電路圖
采用國(guó)家統(tǒng)一規(guī)定的符號(hào)來(lái)表示電路中電源、電器設(shè)備及控制器件之間的電路連接關(guān)系圖，稱為電路圖。
電路圖
電工中常用元件符號(hào)
2．汽車電路圖
汽車電路圖就是按一定的要求，用規(guī)定的圖形符號(hào)和文字符號(hào)來(lái)表示汽車各電器設(shè)備或控制系統(tǒng)的連接關(guān)系圖。
國(guó)產(chǎn)車常見(jiàn)汽車照明系統(tǒng)的電路圖
1—蓄電池；2—門控開(kāi)關(guān)；3—室內(nèi)燈；4—室內(nèi)燈手控開(kāi)關(guān)；5—示寬燈；6—尾燈；7—牌照燈；8—儀表燈；9—燈光開(kāi)關(guān)；10—變光開(kāi)關(guān)；11—遠(yuǎn)光指示燈；12—前照燈；13—超車燈開(kāi)關(guān)。
三、汽車電路圖的類別
1．布線圖
用于指示汽車電氣設(shè)備在車身上的安裝位置、外形、線路走向。
汽車布線圖
2．線束圖
用來(lái)表明線束與電氣設(shè)備的連接部位、接線端子的標(biāo)記、線頭、插接器的形狀和位置等。
北京現(xiàn)代伊蘭特（ELANTRA）儀表臺(tái)控制線束布置圖
3．全車電路圖
用于指明全車電氣系統(tǒng)中各部件的連接關(guān)系和電路原理。
上海波羅電源與啟動(dòng)系電路圖
四、汽車電路的特點(diǎn)
① 低壓直流供電。
② 單線制。
③ 并聯(lián)。
④ 負(fù)極搭鐵
⑤ 汽車導(dǎo)線有顏色和編號(hào)特征。
課題二 電路中的基本物理量
一、電流
1．定義
電路中電荷的定向運(yùn)動(dòng)，稱為電流。在電路中，電位差是形成電流的原因。
電流的方向
2．方向
電路中正電荷移動(dòng)的方向稱為電流的方向。
3．電流的大小
電流的大小用電流強(qiáng)度表示，其數(shù)值等于單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量，以字母I表示。即
式中I——電流強(qiáng)度，單位是安培（A）；
Q——電量，單位是庫(kù)侖（C）；
t——時(shí)間，單位是秒（s）；
二、電壓
1．電壓的定義
電路中兩點(diǎn)之間的電位差，稱為電壓，用U（或u）表示。
電路中的電壓
電位與水位
2．電壓的方向
箭頭表示法：以電流的流向表示。
極性符號(hào)表示法：用“＋”、“－”標(biāo)出。
3．電壓的單位
電壓的單位是伏特，簡(jiǎn)稱伏，用符號(hào)V表示。
把1庫(kù)倫（C）的正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力所做的功為1焦耳（J），那么a、b兩點(diǎn)間的電壓就是1V（伏特），表達(dá)式：
式中U——電壓，單位：伏特（V）；
q——電量，單位：庫(kù)侖（C）；
W——電場(chǎng)力所做的功，單位：焦耳（J）。
4．電動(dòng)勢(shì)
在電源內(nèi)部有一種非靜電力（非靜電力有不同的來(lái)源，可以是化學(xué)能、磁場(chǎng)能等）。
電源的電動(dòng)勢(shì)
三、電阻
1．定義
電子流動(dòng)時(shí)受到的阻力稱為電阻，用符號(hào)R表示。
2．單位
電阻的單位是歐姆，用（Ω）表示。規(guī)定長(zhǎng)度為1m、橫截面積為1m2、電阻率為1Ω·m的導(dǎo)體，其阻值為1Ω。
3．電阻定律
導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度成正比與導(dǎo)體的橫截面積成反比。
表達(dá)式如下：
R＝ρls
式中R——導(dǎo)體的電阻，單位：歐姆（Ω）；
L——導(dǎo)體的長(zhǎng)度，單位：米（m）；
ρ——電阻率，單位：歐姆．米（Ω·m）；
S——導(dǎo)體的橫截面積，單位：平方米（m2）。
4．電阻種類及在汽車上應(yīng)用實(shí)例
電阻的類型較多，按阻值分：有固定電阻和可變電阻；按溫度特性分：正溫度系數(shù)熱敏電阻和負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻；按用途分：一類是耗能元件，另一類控制電流或電壓；按材質(zhì)和工藝分：炭膜電阻、金屬膜電阻、水泥電阻、光敏電阻、芯片電阻、網(wǎng)絡(luò)電阻等。
常用電阻
電阻在汽車上的應(yīng)用主要有三種：作為負(fù)載，用于耗能；用于控制電路中的電壓或電流；用于傳感器中的感測(cè)元件，向電腦提供信號(hào)。
（1）定值電阻
定值電阻的電阻值是固定的，定值電阻可根據(jù)其用途裝在某一部件里或接在電路上，起控制或耗能作用。
后風(fēng)窗除霧原理圖
(2）可變電阻
阻值在一定范圍內(nèi)變化的電阻，稱作可變電阻。
（3）特殊電阻
①熱敏電阻
②壓敏電阻
③光敏電阻
汽車大燈專用CDS光敏電阻
四、電能和電功率
1．電能
電場(chǎng)力對(duì)外所做的功，稱為電能。
即：
Q＝I2Rt
式中：Q——電能，單位：焦耳（J）；
I——電流，單位：安培（A）；
R——電阻，單位：歐姆（Ω）；
t——時(shí)間，單位：秒（s）；
2．電功率
電功率是指電場(chǎng)力在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)外所做的功，簡(jiǎn)稱為電功率，用符號(hào)P表示。表達(dá)式如下：
式中P——功率，單位:瓦特（W）；
W——電能，單位：焦耳（J）；
t——時(shí)間，單位：秒（s）；
I——電流，單位：安培（A）；
課題三 電路的連接形式
一、電路的連接形式
1．串聯(lián)電路
把兩個(gè)或兩個(gè)以上的負(fù)載（電阻）首尾依次連接，組成一條無(wú)分支的電路，稱為串聯(lián)電路。
串聯(lián)電路及其等效電路
串聯(lián)電路的特點(diǎn)：
① 串聯(lián)電路中流過(guò)每個(gè)電阻的電流都相等。即
② 串聯(lián)電路兩端總電壓等于各電阻兩端分電壓之和。即
③ 串聯(lián)電路的總電阻（等效電阻）等于各串聯(lián)電阻值之和。即
④ 在串聯(lián)電路中，各個(gè)電阻兩端的電壓跟它的阻值成正比。即
2．并聯(lián)電路
把兩個(gè)或兩個(gè)以上的用電器接在電路中相同的兩點(diǎn)之間，承受同一電壓，這樣的電路叫做并聯(lián)電路。
并聯(lián)電路及其等效電路
并聯(lián)電路的特點(diǎn)：
①并聯(lián)電路中各電阻兩端的電壓相等。即
②并聯(lián)電路的總電流等于各分支電流之和。即
③并聯(lián)電路的總電阻（即等效電阻）的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和。即
1R=1R1+1R2+1R3+…+1Rn
3．混聯(lián)電路
電路中包含串聯(lián)連接和并聯(lián)連接元件的組合，既有連續(xù)的串聯(lián)電流通道，又有“支路型”并聯(lián)電流通道，這種電路稱之為混聯(lián)電路。
R23=R2R3R2+R3
混聯(lián)電路及等效電路
二、電路連接在汽車上的應(yīng)用實(shí)例
1．串聯(lián)電路
具有兩個(gè)或兩個(gè)以上可供選擇的固定電阻值，將導(dǎo)線聯(lián)接到電阻器上不同的抽頭接線端，就可獲得幾種不同的電阻值，把它們串接在電路上，可得到不同的工作電流。
捷達(dá)前衛(wèi)空調(diào)電路原理圖
2．并聯(lián)電路
汽車的照明與信號(hào)系統(tǒng)中，前照燈、示寬燈、轉(zhuǎn)向燈等，都是以并聯(lián)的方式進(jìn)行工作的。
示寬燈電路圖和原理圖
課題四 電路中的基本定律
一、歐姆定律
1．部分電路歐姆定律
部分電路
在不含電源的一段電路中，流過(guò)導(dǎo)體R的電流（I）與這段導(dǎo)體兩端的電壓（U）成正比，與導(dǎo)體的電阻（R）成反比。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：
式中：I——導(dǎo)體中的電流，單位為安培（A）；
U——導(dǎo)體兩端的電壓，單位為伏特（V）；
R——導(dǎo)體的電阻，單位為歐姆（Ω）。
2．全電路歐姆定律
全電路
在包含電源的全電路中，電流強(qiáng)度與電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，與整個(gè)電路的內(nèi)、外電阻之和成反比。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：
式中：E——電源的電動(dòng)勢(shì)，單位為伏特（V）；
R——外電路（負(fù)載）電阻，單位為歐姆（Ω）；
r——內(nèi)電路電阻，單位為歐姆（Ω）；
I——電路中的電流，單位為安培（A）。
二、基爾霍夫定律
1．基本概念
① 節(jié)點(diǎn)
② 環(huán)路
③ 電壓升
④ 電壓降
節(jié)點(diǎn)和回路 電壓升和電壓降
2．基爾霍夫電流定律
基爾霍夫電流定律指出：在任一時(shí)刻，電路中流入任一個(gè)節(jié)點(diǎn)的電流之和等于從該節(jié)點(diǎn)流出的電流之和。表達(dá)式：
一般公式表示： ∑I＝0
基爾霍夫電流定律
基爾霍夫電流定律應(yīng)用
3．基爾霍夫電壓定律
在電路中，所有電壓降的總和等于電源電壓。表達(dá)式：
寫成一般公式表示：∑U＝0
基爾霍夫電壓定律
基爾霍夫電壓定律應(yīng)用
課題五 電容元件
一、電容的基本概念
1．電容器的構(gòu)成
電容結(jié)構(gòu)示意圖
兩塊金屬導(dǎo)體相互靠近、相互平行但不接觸，再用兩條金屬導(dǎo)線將這兩塊金屬導(dǎo)體分別引出，最后用絕緣物將它們封裝起來(lái)，便得到一個(gè)電容器。電容在電路中常用字母“C”表示。
2．電容的大小
電容器所帶的電荷量跟它的兩極板間的電勢(shì)差的比值，叫做這個(gè)電容器的電容。
式中：Q——電容器上所帶的電量，單位為庫(kù)侖（C）；
U——電容器兩極板的電位差，單位為伏特（V）。
3．單位
電容的單位為法拉（F）。1法拉定義為：當(dāng)將電容器充以1伏特電壓時(shí)，極板間貯存滿1庫(kù)侖的電量，該電容器的電容為1法拉。
4．電容的分類
電容種類有很多，根據(jù)容量是否可變，可分為：固定電容和可變電容；根據(jù)材料可分為：電解電容、瓷片電容、云母電容、滌綸電容，鉭電容等；電容還可分為：無(wú)極性電容與有極性電容。
汽車電腦板中也大量地采用貼片電容，其外觀與貼片電阻相似。
電容種類
電容器符號(hào)
5．電容的主要參數(shù)
① 標(biāo)稱容量
② 額定工作電壓
③ 絕緣電阻
④ 介質(zhì)損耗
二、電容的串聯(lián)、并聯(lián)
1．串聯(lián)電容
將兩個(gè)或兩個(gè)以上的電容首、尾依次相連接入電路中，這樣的電容連接稱作電容的串聯(lián)。
電容串聯(lián)及等效電容
2．并聯(lián)電容
將兩個(gè)或兩個(gè)以上的電容接在電路中的相同的兩點(diǎn)之間，這樣的電容連接稱作電容的并聯(lián)。
電容并聯(lián)及等效電容
并聯(lián)后的等效電容與分電容之間的關(guān)系：
① 總電容等于分電容之和：C＝C1＋C2
② 每個(gè)電容元件分得的電容量與電容成正比：
Q1Q2=C1C2
三、電容器的充放電特性及應(yīng)用實(shí)例
1．充電特性
當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，蓄電池正極的質(zhì)子一方面會(huì)吸引電容器上金屬片的一些電子，使它們離開(kāi)正極板，導(dǎo)致上極板上的正電質(zhì)子多于帶負(fù)電的電子而成為正極板。
電容器的充電
電容器的放電
2．放電特性
當(dāng)開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，從蓄電池負(fù)極出來(lái)流過(guò)負(fù)載上的電子流停止，但是電容器負(fù)極板卻已儲(chǔ)存了足夠的電子，此時(shí)電容器的功能就如同蓄電池一樣，電容器將向負(fù)載供電，直到電容器正負(fù)極板上的原子回到平衡狀態(tài)為止。
3．電容在汽車電路上的應(yīng)用實(shí)例
電容器作為基本電子元件在汽車電路中應(yīng)用很廣。利用其充放電特性廣泛使用在分電器、電子閃光器、電喇叭、電子式間歇繼電器等控制器件上。
無(wú)觸點(diǎn)電子閃光器原理圖
1—蓄電池；2—點(diǎn)火開(kāi)關(guān)；3—轉(zhuǎn)向開(kāi)關(guān)；4—左轉(zhuǎn)向燈；5—右轉(zhuǎn)向燈；6—電子式閃光繼電器。
六、課后作業(yè)
完成所有課題的學(xué)后測(cè)評(píng)。
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