汽车电气设备教学课件 吴芷红 第2章电工与电子基础知识.ppt

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1、第2章电工与电子基础知识2.1电路及电路基本定律电能是一种优越的能量，以其生产方便、使用和控制简单、传输效率高和清洁环保等特点，在工业、农业、科学技术、交通、国防以及社会生活等各个领域，都获得了越来越广泛的应用，因此，电工与电子技术知识对于生产实际和日常生活越来越重要。汽车从它诞生的第一天起，就与电结下了不解之缘，可以毫不夸张地说，没有电就没有现代汽车。2.1.1电的基本概念2.1.1.1电的概念自然界中的任何物质都是由分子组成的，分子是由原子组成，而原子又是由带正电的原子核和带负电的核外电子所组成。在通常情况下，原子是中性的，对外不显电性，物质也不显带电的性

2、能。自然界中只存在正、负两种电荷，物体带电的原因就是得到或失去了电子。物体所带电荷的多少叫电荷量（或电量），用Q来表示，单位是库仑（C），1库仑相当于6.24146×1018个电子所带的电荷总量。大量的事实说明，电荷间存在着相互作用的力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。在自然界中，电荷既不能创造，也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，这个结论叫电荷守恒定律。2.1.1.2电流1．电流的形成有的物质，如金属中的金、银、铜、铁、铝等以及非金属中的石墨、硅等，它们的原子核对外层电子的吸引力小，外层电子很容易脱离原子核

3、的束缚成为能够自由移动的自由电子，当这类物质给予一定的外加条件时（如接上电源），就能迫使自由电子发生定向移动，这些电荷有规则的定向移动称为电流。把这类具有良好导电本领的物体叫做导体。另一些物质，如塑料、陶瓷、石蜡、玻璃、纯净水等，它们的原子核对外层电子的吸引力大，电子不容易脱离原子核的束缚而移动，因此，在物体内不能形成电荷的有规则的移动，这类物质没有导电本领或导电本领很弱，叫做绝缘体。2．电流的强度电流的大小取决于在一定的时间内通过导体横截面的电荷量的多少。在相同的时间内通过导体横截面的电荷量越大，在导体内形成的电流就越强；反之，电流就越弱。电流的强弱用电流来

4、表示。通常规定：单位时间内通过导体横截面的电荷量称为电流，用大写的字母I表示。若在t秒内通过导体横截面的电荷量为Q，则IQ/t电流的单位是安培（A），简称安。若在1s内通过导体横截面的电荷量为1C，则流过导体的电流就为1A，即1A=1C/1s电流的单位除安培（A）外，还有千安（kA）、毫安（mA）、微安（A），它们之间的换算关系是1kA=1000A1mA=0.001A1uA=0.000001A电流的方向规定为：正电荷的运动方向为电流的方向，同负电荷运动的方向相反。2.1.1.3电压导体中的电流是由大量的自由电荷定向移动形成的，而只有在导体两端接上电源，在导

5、体内部形成电场，大量电荷在电场力的作用下定向移动才能形成电流。因此，导体中形成电流的条件是：导体两端接有电源，也就是说在导体两端保持有电压。电压用U表示。电压的单位是伏特（V），简称伏。常用的电压单位还有千伏（kV）和毫伏（mV），它们之间的换算关系是：1kV=1000V1mV=0.001V2.1.1.4电阻和电阻器1．电阻当电流通过金属导体时，做定向移动的自由电荷会与金属中的带电粒子发生碰撞，而这种碰撞阻碍了自由电子的定向移动，因而也就阻碍了电流的形成，这种导体对电流的阻碍作用叫做电阻。导体电阻的大小反映了导电能力的强弱，电阻用R表示。电阻的单位是欧姆，简称

6、欧，用Ω表示。电阻常用的单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ），它们之间的换算关系为1kΩ=103Ω1MΩ=106Ω导体的电阻是客观存在的，它的大小只取决于导体的长度、横截面积和材料，而与导体两端的电压和流过的电流无关。即R＝ρl/S式中R——导体的电阻，Ω；Ρ——与导体的材料性质有关的物理量，称为电阻率或电阻系数，通常是指导体温度为20°C，长度为1m、横截面积是1m2的某种材料的导体的电阻值，单位Ω·m；L——导体的长度，m；S——导体的横截面积，m2。2．电阻器及其符号电阻器是电路中应用最广泛的元件，其质量的好坏对电路的工作稳定性有极大的影响，电阻器的主要作

7、用是稳定和调节电路中的电流和电压。电阻器分可变电阻器和固定电阻器两大类，可变电阻器绝大多数用来调节电压的大小，因此，又叫电位器。2.1.2电路2.1.2.1电路电流流过的回路叫做电路，又称电子回路。最简单的电路由电源负载和导线、开关等元件组成，如图2-2（a）所示。电路可以用电路图来表示。把其他形式的能转换成电能的装置叫做电源。把电能转换成其他形式的能的装置叫做负载。电动机、电阻、电灯泡、扬声器等都叫做负载。开关是指一个可以使电路开路、使电流中断或使其流到其他电路的电子元件。最常见的开关是让人操作的机电设备，其中有一个或数个电子接点。接点的“闭合”（Close

8、d）表示电子接点导通，允许电流流过；开