汽车电工电子技术 教学课件 作者 李子云、李树金、姜浩、姜小东 学习情境1汽车直流电路任务2认知汽车基本电气元件.doc

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1、任务1.2认知汽车基本电气元件1.2.1电阻1.电阻的定义电荷在导体内做定向移动会遇到阻碍作用，这种阻碍称为电阻。具有一定的电阻数的元器件称为电阻器，简称为电阻。经过大量的实验，得出了电阻定律：在一定温度下，导体的电阻R与它的长度L成正比，与它的横截面积S成反比，还与导体的材料有关系。其表达式是R=ρ（1-8）式中：R—导体的电阻（Ω）L—导体的长度（m）S—导体的横截面积（mm2）ρ—导体的电阻率（Ω·mm2/m）其中ρ叫做物体的电阻系数或电阻率，它与材料的性质有关。不同的材料的电阻率不同的。常见材料的电阻率大小，如表1-1所示。表1-1常

2、见材料的电阻率和电阻温度系数材料名称电阻率ρ/（Ω·mm2/m）平均电阻温度系数α/（1/℃）0℃~100℃银0.01650.0036铜0.01750.004铝0.02830.004低碳钢0.130.006碳35-0.0005锰铜0.430.000006康铜0.490.000005镍铬合金1.10.00013铁铝铬合金1.40.00008铂0.1060.00389电阻率ρ是反映材料导电性能大小的系数。由表1-1可见，银、铜、铝的电阻率很小，表示其对电流的阻碍小，导电能力强。因此，常用铜或铝来制造导线和电器设备的线圈。银的电阻率最小，但因价格昂

3、贵，因而只有在特殊要求的场合使用，如电器触头等。镍铬、铁铬铝合金的电阻率很大，而且耐高温，常用来制造发热器件的电阻丝。2．电阻与温度的关系人们在生产实践或科学实验中发现，导体的电阻还与温度的变化有关。一般可分为三种情况。第一类导体电阻随温度的升高而增加，如银、铝、铜、铁、钨等金属。第二类导体电阻随温度升高而减小，如电解液、碳素和半导体材料，第三类导体的电阻几乎不随温度改变而变化，如康铜、锰钢、镍铬合金等。因此用电阻温度系数来反映材料电阻受温度影响的程度。常见材料的电阻温度系数见表1-1。工程上，通常用电阻温度系数极小的康铜、锰铜制造标准电阻、

4、电阻箱以及电工仪表中的分流电阻和附加电阻等。金属导体的电阻随温度变化的特性还可用于温度的测量。例如金属铂，它是一种贵重金属，电阻温度系数较大，且熔点高，因而常用于制造铂电阻温度计，一般测温范围为-200℃～+850℃。通常金属导体的电阻随温度的升高而增加，它们的关系是R2=R1（1-9）式中：t1—参考温度（通常为20℃）t2—导体实际温度（℃）R1—t1时的电阻（Ω）R2—t2时的电阻（Ω）α—电阻温度系数（1/℃）3.线性电阻与非线性电阻电阻元件的端电压u与通过该元件的电流i之间的函数关系，用u＝f(i)来表示，在坐标平面上表示电阻元件的

5、电压电流关系曲线称为伏安特性曲线。根据伏安特性的不同，电阻元件分两大类：线性电阻和非线性电阻。线性电阻元件的端电压u与电流i符合欧姆定律，即u=Ri，其中R是一个常数，其伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，如图1-11（a）所示。该直线的斜率只与元件的电阻R有关，与元件两端的电压u和通过该元件的电流i无关。非线性电阻元件的端电压u与电流i的关系是非线性关系，其阻值R不是一个常数，随着电流或电压的变化而变化，其伏安特性曲线是一条通过坐标原点的曲线。如图1-11（b）所示的是一个例子。非线性电阻种类繁多，常见的如白炽灯丝、普通二极管、稳压二极管

6、等。（a）线性电阻的伏安特性（b）非线性电阻的伏安特性举例图1-11电阻元件的伏安特性4.电阻的特性图1-12电阻关联参考方向在关联参考方向下，如图1-12所示，电阻元件的功率P=ui=Ri2=≥0（1-10）由式（1-10）可知：电阻总是消耗能量的。5.电阻的分类（1）按阻值特性分为固定电阻、可调电阻、特种电阻(敏感电阻)。不能调节的，我们称之为定值电阻或固定电阻，而可以调节的，我们称之为可调电阻。常见的可调电阻是滑动变阻器,例如收音机音量调节的装置是个圆形的滑动变阻器。主要应用于电压分配的，我们称之为电位器.（2）按制造材料分为碳膜电阻、

7、金属膜电阻、线绕电阻，无感电阻，薄膜电阻等。薄膜电阻是用蒸发的方法将一定电阻率材料蒸镀于绝缘材料表面制成。（3）按安装方式分为插件电阻、贴片电阻。（4）按功能分分为负载电阻，采样电阻，分流电阻，保护电阻等。6.电阻器的标称方法在使用电阻器时，需要了解它的主要参数。对电阻器需知道其标称阻值、功率、允许偏差。电阻器的标称值和允许偏差一般都标在电阻体上，而在电路图上通常只标出标称值。按部颁标准规定，电阻值的标称值为表1-2所列数字乘以10n欧，其中，n为正整数、负整数或零。表1-2电阻器的标称值系列允许误差电阻器的标称值E24I（±5%）1.0，1

8、.1，1.2，1.3，1.5，1.6，1.8，2.0，2.2，2.4，2.7，3.0，3.3，3.6，3.9，4.3，4.7，5.1，5.6，6.2，6.8，7.5