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1、中等专业教育国家规划教材配套用书汽车电工电子基础第一章 直流电路第一节直流电路的基本概念一、电路和电路图1.电路电路是电流流过的路径。复杂电路呈网状,所以电路又称网络。电路是由电源、负载和中间环节三部分构成的。电源是给电路提供电能或信号的器件;负载是电路中吸收电能或输出信号的器件;中间环节则根据电路作用、需要而不同,通常由起引导和控制或测量作用的器件构成。内电路和外电路：对电源来讲,负载和中间环节称做外电路,电源内部的电路称做内电路。2.电路图实际电气设备的安装和维修都是依据电原理图进行的,很少使用实物接线图。电原理图也简称为电路图,是指将实际电路中的各器件用规定的图形符号表示之后所画出
2、的图。如图所示。3.汽车电路的单线在汽车上,为了节省导线和便于安装、维修,电源和用电器之间通常只用一根导线连接,另一根导线则由车体的金属部分代替而构成回路。这种连接方式称为单线制,。采用单线制时,汽车电源(是蓄电池)的一端接到车体上,称为搭铁,用符号⊥表示。按电源搭铁的极性可分为正接地和负接地。由于负极搭铁时对无线电干扰较小,对车架或车身化学腐蚀较轻,所以世界各国的汽车多采用负极搭铁,如图所示。常用电工图形符号二、电路的基本物理量1.电流电流是电荷定向移动形成的。习惯上把正电荷定向移动的方向规定为电流方向。因此,自由电子和负离子移动的方向与电流方向相反。根据电流的变化可将电流分为直流电流
3、和交流电流。大小随时间变化、方向不变的电流称直流电流,其中大小、方向都不变的称恒定电流,简称直流(DC),如不特别说明,本书所说的直流电均指恒定电流,用字母I表示。大小和方向都随时间变化的电流称为交流电流,用字母i表示，发出的交流电都是随时间按正弦规律变化的正弦交流电。不同用电器的电流大小是不一样的。电流大小也简称为电流,是指单位时间内通过导体横截面的电量。如果时间t内匀速流过导体横截面的电量为Q,则电流是恒定的,大小为I=Q/t（P4）电路较复杂时,电流的实际方向很难判定。为此,在分析与计算电路时,常常可事先任意选定某一方向作为电流的参考方向,也称为正方向。当实际方向与选择的参考方向一
4、致时,参考方向下的电流值为正数,如右下图所示;当实际方向与参考方向相反时,参考方向下的电流值为负数,如左图所示。例：如图所示方框为某一通路上的一种用电器件,试分析:(1)若已知该器件上的电流是从a到b,大小为1A,则图中电流I等于多少?(2)若已知该器件上的电流是从b到a,大小为1A,则图中电流I又等于多少?例：在图电路中,I1、I2分别等于多少?2.电压电路中A、B两点间的电压是指单位正电荷在电场力作用下由A点移到B点时,电场力所做的功。电压用字母u或U表示,则uAB=WAB/Q式中WAB———正电荷Q移动过程中能量的减少量。电压的方向是正电荷在电场中的受力方向。例如对电源而言,电压的
5、方向是从电源正极到电源负极。电压的分类与电流一样,通常所说的直流电压均指恒定电压,用字母U表示,交流电压是指正弦交流电压,用u表示。电压的国际单位制单位是V(伏特)。通常使用的单位还有MV(兆伏)、kV(千伏)、mV(毫伏)、μV(微伏)等。为分析电路方便,通常在分析电压之前先选定电压的参考方向,原则上可任意选,但若已知实际电压方向,则参考方向应尽量与实际方向一致;若已知电流的参考方向,则电压的参考方向的选择最好与电流的参考方向一致,称关联参考方向。电压、电流参考方向不一致时称非关联参考方向。在电路分析中,所标的电压方向均为参考方向,表示方法有:(1)用双下标表示:uab,a到b的电压。
6、(2)用“+”、“-”极性表示,电压从正极性端到负极性端。例若已知图示电阻的电压从a到b,大小是1V,则U1=?,U2=?,Uba=?3.电位电位是一个相对的概念,分析电位时必须先选定一个参考点。参考点用字母“o”表示,在电路中用⊥符号表示,原则上可任意选取,但习惯上选接地点或接机壳点或电路中连线最多的点作为参考点。电路中某一点的电位就是该点到参考点的电压,用字母V表示。可见,电位的单位与电压一样,也是V。图中a点的电位为Va=Uao或Va=Uao参考点本身的电位显然为零,所以参考点又叫零电位点。如果已知a、b两点的电位分别为Va、Vb,则a、b两点间的电压为Uab=Uao+Uob=Ua
7、o-Ubo=Va–Vb即:两点间的电压等于这两点的电位的差,所以电压又叫电位差。4.电动势电流通路中,电场力总是使正电荷从高电位处经外电路移向低电位处,而在电源内部有一种电源力,正电荷在它的作用下,从低电位处经电源内部移向高电位处,从而保持电荷运动的连续性。汽车上使用的铅蓄电池内部的电源力是由化学作用产生的,发电机中的电源力是由电磁作用产生的。(1)汽车用铅蓄电池铅蓄电池的两个电极板分别接在直流电源的正负极上时,一个极板得到电子成为
