汽車電路基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)

1、 汽車電路基礎(chǔ)知識(shí)汽車電路基礎(chǔ)知識(shí) 金華九華金華九華1電的構(gòu)成電的構(gòu)成 1.1 物質(zhì)物質(zhì) 原子與電子原子與電子 從電的構(gòu)成開始講解。我們周圍的一切東西從電的構(gòu)成開始講解。我們周圍的一切東西（固體、液體和氣體）都被認(rèn)為是物質(zhì)。（固體、液體和氣體）都被認(rèn)為是物質(zhì)。所有物質(zhì)都帶有電，只不過通常情況所有物質(zhì)都帶有電，只不過通常情況下這些物質(zhì)的正負(fù)電荷相等沒有表現(xiàn)下這些物質(zhì)的正負(fù)電荷相等沒有表現(xiàn)出電的特性出來出電的特性出來，物質(zhì)由很多不同的原物質(zhì)由很多不同的原子與原子團(tuán)組成。原子由子與原子團(tuán)組成。原子由( (帶正電的帶正電的) )質(zhì)子、質(zhì)子、（不帶電的）中子和（帶負(fù)電的）電子組（不帶電的）中子和（帶負(fù)電

2、的）電子組成。原子核位于原子的中心，由質(zhì)子和中成。原子核位于原子的中心，由質(zhì)子和中子組成。由于質(zhì)子帶正電荷，中子不帶電子組成。由于質(zhì)子帶正電荷，中子不帶電荷，因而原子核本身帶正電。帶負(fù)電的電荷，因而原子核本身帶正電。帶負(fù)電的電子繞著原子核轉(zhuǎn)，有如太陽(yáng)系的行星繞著子繞著原子核轉(zhuǎn)，有如太陽(yáng)系的行星繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn)。我們知道，異性電荷相吸同性相太陽(yáng)轉(zhuǎn)。我們知道，異性電荷相吸同性相斥。帶負(fù)電荷的電子能保持在其軌道層上斥。帶負(fù)電荷的電子能保持在其軌道層上是因?yàn)槭艿綆д姷脑雍说奈?。是因?yàn)槭艿綆д姷脑雍说奈?1原子核（質(zhì)子與中子）2電子層3電子 第一課：電的基本概念和原理第一課：電的基本概念和原理

3、2電子運(yùn)動(dòng)n電子繞原子核轉(zhuǎn)動(dòng)的速度正好是保持其軌道所需的速度。原子核的吸引力與運(yùn)動(dòng)電子的離心力之間的平衡將每個(gè)電子保持在各自的軌道（層）上。外層的電子稱為價(jià)電子。價(jià)電子離原子核較遠(yuǎn)，比較易于脫離軌道。當(dāng)有好的路徑或?qū)w時(shí)、電子可以從一個(gè)原子流到另一原子。此時(shí)便出現(xiàn)了電子流。缺失電子的原子稱為正離子。有多余電子的原子稱為負(fù)離子。離子尋求平衡,正離子想獲得電子，負(fù)離子想除去電子。這種吸引力和排斥力構(gòu)成稱為電動(dòng)勢(shì)的電壓力。1原子核4自由電子2質(zhì)子（正電荷）5自由電子3導(dǎo)體中的原子6電子(負(fù)電荷） 3導(dǎo)體與絕緣體第二課：電的特性n1 電壓和電流 電壓是造成電流流過導(dǎo)體的壓力（電動(dòng)勢(shì)）。電壓力是由兩個(gè)原

4、子之間由于正負(fù)電荷量的失衡而具有的“電位差”形成的。電壓可以比作水塔內(nèi)生成的水壓。壓力是由塔頂（相當(dāng)于12伏）和塔底或地面（相當(dāng)于0伏）之間的位差產(chǎn)生的。電流是電子從一個(gè)原子到另一個(gè)原子的流動(dòng)。用水塔為例，可以將電流比作從水塔到水龍頭的水流。電壓還是正負(fù)端之間的位差，電流是電的實(shí)際流動(dòng)。記住，只有在受到電壓作用時(shí)才會(huì)有電流。n2 電阻 電阻阻礙或限制電流在電路中的流動(dòng)。所有的電路都有電阻。所有導(dǎo)體，如銅、銀和金，都對(duì)電流有阻力。電路中電阻可以在一定條件下消失。并不是所有的電阻都是有害的。在一個(gè)正常的照明燈電路中，燈絲的電阻抵抗電流，使燈絲加熱到白熾的程度。電路中如有不需要的電阻會(huì)消耗電流，造成

5、負(fù)荷工作不正常或根本不能工作。電路的電阻越大，電流越小。由圖中可以看出電阻有如水管中的一個(gè)縮頸。電阻可以阻滯或限制電流的流動(dòng)。3 直流和交流電4 影響電阻的因素6 應(yīng)用歐姆定律利用歐姆定律圓來求解上圖所示的問題。圖中所示為一燈泡電路，電流為安培，電壓為12伏特，要求的是電阻。計(jì)算過程如下：R = E / IR = 12 伏/3 安R = 4 歐7 瓦特“功率”一詞大家一定聽說過，很多電氣裝置，如發(fā)電機(jī)、電風(fēng)扇，電冰箱，是按其能夠消耗的功率而不是產(chǎn)生的功率來做額定值的。瓦特是用來表示消耗功率的多少的單位。 功率、電壓與電流的關(guān)系用功率公式表示：P = E I。在一電路中，如果電壓或電流增加，則功

6、率增加。如果電壓或電流減小，則功率減小。 我們也可以從功率圓來理解，三者之間的關(guān)系就可以相互轉(zhuǎn)化：P=EXI;或者I=P/E;或者E=P/I。如果在電阻1歐姆的用電器上施加1伏特電壓，則電路內(nèi)的電流強(qiáng)度為1安培8 度量單位前文中我們介紹到了伏特、安培和歐姆。實(shí)際上我們?cè)趯W(xué)習(xí)中還可能遇到如兆伏、毫安的說法。1兆代表一百萬。千代表1000。毫代表一千分之一。微代表一百萬分之一。第三課：閉合電路n1 閉合電路 平常所說的電就是指流過閉合電路的電流。一個(gè)典型的現(xiàn)代汽車可能包含1,000多條不同的電路。有的非常復(fù)雜，不過基本原理都一樣。為了能構(gòu)成閉合電路，必須有電源、導(dǎo)體、負(fù)荷與接地。大多數(shù)汽車電路包括

7、：電源、導(dǎo)體、接地路徑、負(fù)荷、保護(hù)裝置、控制裝置。無論部件在什么位置和有多少數(shù)量，電流總是在閉合回路中流動(dòng)。在汽車電路中，電流從電源出發(fā)，通過電氣負(fù)載后回到接地。圖中所示為一典型汽車電路中電流循行的路徑。 前文已經(jīng)講到閉合電路中組成部件。接下來我們來分別介紹它們。導(dǎo)體是電流可以很容易通過的材料。銅為汽車電氣中常用的導(dǎo)體。電路中的電源為閉合電路提供電壓。汽車電源通是蓄電池與發(fā)電機(jī)。載荷裝置是將電流轉(zhuǎn)換為熱、光或運(yùn)動(dòng)的裝置。圖中所示的負(fù)載荷符號(hào)代表一個(gè)前照燈或其它照明裝置。在汽車上給每個(gè)系統(tǒng)單設(shè)一個(gè)回到蓄電池的接地線是不實(shí)際的。大多數(shù)汽車電路采用“車身接地（搭鐵）”構(gòu)成回路。2 發(fā)電機(jī)和電壓調(diào)節(jié)器

8、發(fā)電機(jī)是將發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為可用電能的裝置。發(fā)電機(jī)利用所謂電磁感應(yīng)原理生成交流電。導(dǎo)體通過磁場(chǎng)發(fā)生磁感應(yīng)。由于發(fā)電機(jī)發(fā)出的是交流電，故內(nèi)置了一個(gè)整流器將交流電變?yōu)橹绷麟?。而發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不是恒定的電壓，調(diào)節(jié)器將加到蓄電池充電電路的電壓保持在預(yù)定水平上，消除發(fā)電機(jī)的功率波動(dòng)與過載，使得汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的轉(zhuǎn)速下，發(fā)電機(jī)都能輸出較穩(wěn)定的電壓。 3 配電系統(tǒng)配電通常始于汽車中的配電盒。大電流配電盒內(nèi)有大電流保險(xiǎn)，可能布置在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)靠近蓄電池的位置。小電流保險(xiǎn)通常在保險(xiǎn)盒里，保險(xiǎn)盒因生產(chǎn)廠家而異可能布置在汽車的任何位置。保險(xiǎn)盒與配電盒的作用都是用來放置保險(xiǎn)并為多條電路提供電源。4 串聯(lián)電路電壓與電壓降

9、串聯(lián)電路是只有一個(gè)閉合路徑供電流通過的電路。如圖所示，當(dāng)電路中的開關(guān)閉合時(shí)，只有一條通路可以通過電流。串聯(lián)電路是最簡(jiǎn)單的電路型式。斷開電路中的開關(guān)時(shí)，有電壓但是沒有電流。盡管電路中沒有電流，但在部分電路中可能有電壓。在串聯(lián)電路中，通過電流時(shí)各負(fù)荷上的電壓降成比例。當(dāng)兩個(gè)負(fù)荷電阻值相等時(shí)，如果測(cè)量電壓，可以看到在A、B、C點(diǎn)測(cè)量的電壓分別是12伏、6伏和0伏。5串聯(lián)電路中的電流和電阻 在串聯(lián)電路中，只有一條路徑供電流通過。電流通過各負(fù)荷后經(jīng)接地回到蓄電池。由于串聯(lián)電路中只有一條電流通路，電路中任何一處斷開（稱為開路）都會(huì)使電流中斷。每個(gè)負(fù)荷都對(duì)電流構(gòu)成一定阻力。串聯(lián)的負(fù)荷越多，電路中的總電阻越大

10、，電流就越小。串聯(lián)電路中流過負(fù)載的電流都是相同的，如圖中A、B、C三點(diǎn)的電流都是2A。串聯(lián)電路的總電阻可將各電阻加在一起，電阻在電路中處于什么位置無關(guān)緊要。6并聯(lián)電路我們現(xiàn)在介紹并聯(lián)電路。并聯(lián)電路是有一條以上電流通路的電路。在并聯(lián)電路中，每個(gè)分支上都加有蓄電池電壓，增加分支不減少可用電壓，每個(gè)分支上的電壓相等。換句話說、并聯(lián)電路的每個(gè)分支有如一個(gè)單獨(dú)的串聯(lián)電路。大多數(shù)汽車電路都是并聯(lián)電路。并聯(lián)電路有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)：如果一個(gè)負(fù)荷或分支斷開后，其它分支仍可正常工作。電路的總電流等于各支路電流的和。計(jì)算并聯(lián)電路總電阻要稍微復(fù)雜些。在圖示電路中，最小的電阻為歐姆，總電阻為歐姆。實(shí)際計(jì)算時(shí)，可以用電路的

11、電源電壓除以各分支電流之和。電源電壓為12伏。一分支電流為2安，另一分支電流為1安。總電流為1安+2安=3安 ，12伏/3安=4歐，此為電路總電阻。7常見的電路故障 對(duì)地短路是在電路的電源側(cè)和接地側(cè)之間出現(xiàn)了一條不需要的路徑。發(fā)生這種情況時(shí)，電流會(huì)繞過本應(yīng)經(jīng)過的負(fù)荷，這樣會(huì)造成很大的電流。過大的電流會(huì)使保險(xiǎn)熔斷。在圖示電路中，短路使電流繞過斷開的開關(guān)和負(fù)荷直接入地。對(duì)電源短路與地短接類似。在圖示電路中，有一條通路繞過開關(guān)直接加到負(fù)荷上。這樣即使沒有接通開關(guān)，燈泡也點(diǎn)亮。開路是指非閉合回路。由于不再有閉合回路，因而沒有電流，電路“斷開”。在圖示電路中，開關(guān)斷開電路，中斷了電流。有的開路是有意的，

12、有的則并非本意。圖中示出了一些無意“開路”的例子，包括熔斷的保險(xiǎn)、摘開電壓源、斷線、分段接地線和燒壞的燈泡。第四課 基本控制裝置1蓄電池 蓄電池是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)電壓低于蓄電池的充電電壓時(shí)，由蓄電池向用電設(shè)備供電,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)中、高速運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)電壓高于蓄電池的充電電壓時(shí)，蓄電池將發(fā)電機(jī)的剩余電能儲(chǔ)存起來,當(dāng)發(fā)電機(jī)過載時(shí)，蓄電池協(xié)助發(fā)電機(jī)向用電設(shè)備供電,蓄電池還可以吸收電路中的瞬時(shí)過電壓，保持汽車電器系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定，保護(hù)電子元件。 第四課 基本控制裝置2 二極管 在某些供水系統(tǒng)中，有一些單向閥或止回閥只允許水流向一個(gè)方向。在電氣系統(tǒng)中同樣也有這樣的單向閥：只允許電流在電路中流向一個(gè)方向，這

13、種單向閥就叫二極管，二極管是利用半導(dǎo)體的特性制成的，二極管是一種簡(jiǎn)單的半導(dǎo)體器件，用來阻止電流流向不需要的方向或路徑。二極管一般由經(jīng)過特殊改性的硅制成，在加有足夠的正確極性的電壓之前起絕緣體的作用。當(dāng)加有正確方向（極性）的電壓時(shí)，二極管變?yōu)閷?dǎo)體，電流通過電路。3電容電容器用于吸收或存儲(chǔ)電荷。電容器由兩個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電極板中間夾不導(dǎo)電材料構(gòu)成。直流電不能通過電容器，但交流電可以。不過實(shí)際上可以有微量的直流電通過，這對(duì)于吸收電壓尖峰、防止觸點(diǎn)斷開時(shí)起弧是有用的。4 晶體管晶體管是有三個(gè)引線的半導(dǎo)體器件。在一根引線上加一個(gè)很小的電流或電壓就可以控制在另兩個(gè)引線間流過的大得多的電流。晶體管有多種不同的型式

14、，汽車電路中用得最多的是NPN（負(fù)-正-負(fù)）型晶體管。當(dāng)基極與發(fā)射極之間的電壓差小于0.6伏時(shí)，晶體管截止。如果電壓差增加到0.6伏，晶體管導(dǎo)通，電流通過負(fù)荷與晶體管從集電極到發(fā)射極。電流量取決于從基極到發(fā)射極的電流。另一種晶體管型式是PNP型。PNP型晶體管的工作原理與NPN型晶體管相似，區(qū)別只是當(dāng)發(fā)射極與基極之間的電壓為0.6伏時(shí)PNP型晶體管導(dǎo)通。5 電器保護(hù)裝置電器保護(hù)裝置在有些情況下，電路中的電流可能很大。如果電路沒有某種保護(hù)措施，短路可能會(huì)使全部可用電流都從該處通過。如果電流大于設(shè)計(jì)的承載能力，導(dǎo)線可能過熱并燃燒，所以每條電路中包含有一個(gè)或多個(gè)保護(hù)裝置用來防止導(dǎo)線或電子元件受到損壞

15、。保護(hù)裝置可以是保險(xiǎn)、熔線、斷路器或其組合。汽車上有的計(jì)算機(jī)具有自我保護(hù)功能，在過載或電壓超過規(guī)范值時(shí)會(huì)自行關(guān)機(jī)。6保險(xiǎn)絲保險(xiǎn)絲保險(xiǎn)是插入件，兩端間接有一個(gè)可以熔化的導(dǎo)體，設(shè)計(jì)保證當(dāng)通過的電保險(xiǎn)是插入件，兩端間接有一個(gè)可以熔化的導(dǎo)體，設(shè)計(jì)保證當(dāng)通過的電流超過規(guī)定值時(shí)保險(xiǎn)便熔斷，并能夠在修復(fù)電路故障后更換。保險(xiǎn)有四流超過規(guī)定值時(shí)保險(xiǎn)便熔斷，并能夠在修復(fù)電路故障后更換。保險(xiǎn)有四個(gè)基本類型：管形保險(xiǎn)、大保險(xiǎn)、標(biāo)準(zhǔn)葉片式保險(xiǎn)與小保險(xiǎn)。葉片式保個(gè)基本類型：管形保險(xiǎn)、大保險(xiǎn)、標(biāo)準(zhǔn)葉片式保險(xiǎn)與小保險(xiǎn)。葉片式保險(xiǎn)在汽車上最常見，有特定的額定電流和色標(biāo)。保險(xiǎn)上標(biāo)有額定電壓和險(xiǎn)在汽車上最常見，有特定的額定電流和色

16、標(biāo)。保險(xiǎn)上標(biāo)有額定電壓和額定電流值的永久性標(biāo)記。額定電流值的永久性標(biāo)記。7 熔線熔線熔線裝在靠近電源處。在難以使用保險(xiǎn)或斷路器的場(chǎng)合，通常用熔線來熔線裝在靠近電源處。在難以使用保險(xiǎn)或斷路器的場(chǎng)合，通常用熔線來保護(hù)大部份汽車導(dǎo)線。發(fā)生過載時(shí)，熔線中較細(xì)的線段部分會(huì)先熔斷將保護(hù)大部份汽車導(dǎo)線。發(fā)生過載時(shí)，熔線中較細(xì)的線段部分會(huì)先熔斷將電路斷開避免線路受損。電路斷開避免線路受損。8斷路器斷路器斷路器可以是一個(gè)單獨(dú)的插件，也可以是裝在開關(guān)或電機(jī)電刷座中的一個(gè)部件。當(dāng)超過規(guī)斷路器可以是一個(gè)單獨(dú)的插件，也可以是裝在開關(guān)或電機(jī)電刷座中的一個(gè)部件。當(dāng)超過規(guī)定的電流值時(shí)，斷路器中的一組觸點(diǎn)分將電路暫時(shí)分?jǐn)?。與保

17、險(xiǎn)不同的是，斷路器每次斷定的電流值時(shí)，斷路器中的一組觸點(diǎn)分將電路暫時(shí)分?jǐn)唷Ｅc保險(xiǎn)不同的是，斷路器每次斷開后不必進(jìn)行更換。斷路器一般有兩種型式：循環(huán)式與非循環(huán)式。循環(huán)式斷路器中有一個(gè)開后不必進(jìn)行更換。斷路器一般有兩種型式：循環(huán)式與非循環(huán)式。循環(huán)式斷路器中有一個(gè)雙金屬片。兩種金屬受熱時(shí)膨脹率不一樣。當(dāng)雙金屬片中通過的電流過大時(shí)，膨脹率較大雙金屬片。兩種金屬受熱時(shí)膨脹率不一樣。當(dāng)雙金屬片中通過的電流過大時(shí)，膨脹率較大的金屬由于熱量積聚而彎曲，將觸點(diǎn)打開。電路斷開后，無電流通過，雙金屬片冷卻收縮的金屬由于熱量積聚而彎曲，將觸點(diǎn)打開。電路斷開后，無電流通過，雙金屬片冷卻收縮直到觸點(diǎn)再次將電路閉合。非循環(huán)

18、式斷路器用一段高阻導(dǎo)線繞在雙金屬臂上，在觸點(diǎn)打開直到觸點(diǎn)再次將電路閉合。非循環(huán)式斷路器用一段高阻導(dǎo)線繞在雙金屬臂上，在觸點(diǎn)打開時(shí)電路仍可通過這段導(dǎo)線維持一個(gè)高電阻通路。它所產(chǎn)生的熱量使雙金屬片在電路撤去電時(shí)電路仍可通過這段導(dǎo)線維持一個(gè)高電阻通路。它所產(chǎn)生的熱量使雙金屬片在電路撤去電壓前不致于冷卻下來將觸點(diǎn)接通。撤去電壓后雙金屬片才可冷卻下來使電路復(fù)原。壓前不致于冷卻下來將觸點(diǎn)接通。撤去電壓后雙金屬片才可冷卻下來使電路復(fù)原。9繼電器繼電器繼電器是一種利用小電流控制大電流的電動(dòng)開關(guān)。給控制電路通一個(gè)小繼電器是一種利用小電流控制大電流的電動(dòng)開關(guān)。給控制電路通一個(gè)小電流接通電磁鐵可吸動(dòng)銜鐵。銜鐵動(dòng)作后

19、或斷開或接通裝在銜鐵上的觸電流接通電磁鐵可吸動(dòng)銜鐵。銜鐵動(dòng)作后或斷開或接通裝在銜鐵上的觸點(diǎn)。當(dāng)繼電器控制電路閉合時(shí)，電磁鐵將銜鐵吸向鐵心，接通觸點(diǎn)為負(fù)點(diǎn)。當(dāng)繼電器控制電路閉合時(shí)，電磁鐵將銜鐵吸向鐵心，接通觸點(diǎn)為負(fù)荷提供大電流。當(dāng)控制開關(guān)斷開時(shí)，沒有電流到繼電器線圈。電磁鐵斷荷提供大電流。當(dāng)控制開關(guān)斷開時(shí)，沒有電流到繼電器線圈。電磁鐵斷電，銜鐵回到常態(tài)位置即未動(dòng)作時(shí)的位置電，銜鐵回到常態(tài)位置即未動(dòng)作時(shí)的位置。1.2電的屬性電的屬性 電是物質(zhì)的屬性，所有物質(zhì)都帶有電是物質(zhì)的屬性，所有物質(zhì)都帶有電，只不過通常情況下這些物質(zhì)的電，只不過通常情況下這些物質(zhì)的正負(fù)電荷相等沒有表現(xiàn)出電的特性正負(fù)電荷相等沒有

20、表現(xiàn)出電的特性出來。所有物質(zhì)都由大約出來。所有物質(zhì)都由大約100100種不種不同的元素構(gòu)成。這些元素中最小的同的元素構(gòu)成。這些元素中最小的組成部分是原子組成部分是原子 所有的物質(zhì)都是由原子所組成，原所有的物質(zhì)都是由原子所組成，原子又由原子核和電子組成，電子是子又由原子核和電子組成，電子是一種極小的、帶負(fù)電荷的粒子。它一種極小的、帶負(fù)電荷的粒子。它們繞帶正電的原子核轉(zhuǎn)動(dòng)，原子核們繞帶正電的原子核轉(zhuǎn)動(dòng)，原子核里的質(zhì)子是帶正電荷。里的質(zhì)子是帶正電荷。 右圖所示的原子模型右圖所示的原子模型 該結(jié)構(gòu)與行星體系的結(jié)構(gòu)相似：行該結(jié)構(gòu)與行星體系的結(jié)構(gòu)相似：行星（原子殼）圍繞太陽(yáng)（原子核）星（原子殼）圍繞太陽(yáng)（

21、原子核）旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)。 原子核位于原子的中心。它由質(zhì)子原子核位于原子的中心。它由質(zhì)子和中子構(gòu)成。中子是不帶電荷的質(zhì)和中子構(gòu)成。中子是不帶電荷的質(zhì)量粒子。質(zhì)子是帶正電荷的粒子。量粒子。質(zhì)子是帶正電荷的粒子。質(zhì)子和中子的質(zhì)量幾乎相等。質(zhì)子和中子的質(zhì)量幾乎相等。1 電子子 2 質(zhì)子 3 中子鋰原子結(jié)構(gòu)圖1 電子2 中子3 質(zhì)子n原子核帶正電荷，原子的全部質(zhì)量幾乎都在原子原子核上。n電子是帶負(fù)電荷的粒子。原子殼內(nèi)電子的數(shù)量與原子核內(nèi)質(zhì)子的數(shù)量相等。質(zhì)子或中子的質(zhì)量大約比電子質(zhì)量大2000倍。n原子向外呈電中性。原子核和原子殼帶有相同數(shù)量的電荷（質(zhì)子和電子）。相反電荷之間的電引力使原子核和原子殼結(jié)合在一起

22、。n電子可借助外部能量（例如光、熱和化學(xué)過程）達(dá)到更高的能量級(jí)以及由此返回初始狀態(tài)，在這個(gè)過程中同時(shí)吸收或釋放出能量。電子n電子在圍繞原子核的幾個(gè)圓形或橢圓形軌道上移動(dòng)。根據(jù)具體物質(zhì)（例如銅、鉛、鋁）最多有七條這樣的軌道，這些軌道由內(nèi)向外用數(shù)字1至7或大寫字母K至Q命名。在每條軌道上始終只有特定數(shù)量的電子在移動(dòng)。每條軌道上電子數(shù)量最多為：n在原子最外側(cè)軌道上的電子也稱作價(jià)電子。它們負(fù)責(zé)使不同原子結(jié)合在一起。n原子傾向于讓盡可能多的電子位于其最外側(cè)的軌道上。為了達(dá)到這種狀態(tài)，原子與其它原子形成化合物。n電子多于質(zhì)子或質(zhì)子多于電子時(shí)將原子稱為離子。離子一詞來源于希臘語(yǔ)，表示遷移。n只有幾個(gè)價(jià)電子的

23、原子很容易釋放出電子。隨后原子的質(zhì)子便多于電子，從而變成陽(yáng)離子。n帶有較多價(jià)電子的原子很容易吸收其它電子，以便補(bǔ)充其最外側(cè)的電子殼。隨后原子的電子便多于質(zhì)子，從而變成陰離子。n由此產(chǎn)生的陽(yáng)離子和陰離子相互吸引，形成緊密連接的化合物。從而產(chǎn)生一種新的物質(zhì)。至少包括兩個(gè)原子的新化合物稱為分子。電荷載體n電荷載體可以是電子（金屬電荷載體）或離子（液態(tài)和氣態(tài)電荷載體）。n由于外側(cè)電子（價(jià)電子）與原子核的距離相對(duì)較遠(yuǎn)，因此這些電子與原子核的連接較弱。原子吸收能量（例如熱、光和化學(xué)過程）后，價(jià)電子從原子外側(cè)殼體上脫離。形成所謂的自由電子。n自由電子從一個(gè)原子移動(dòng)到另一個(gè)原子時(shí)稱為電子流動(dòng)或電流。n電子流動(dòng)

24、不僅包括一個(gè)單獨(dú)的自由電子，而是包括很多自由電子。n自由電子的這種移動(dòng)是不定向的，即沒有任何優(yōu)先移動(dòng)方向。n正電荷與負(fù)電荷分別位于不同兩側(cè)時(shí)便產(chǎn)生了電壓電源。n電壓電源始終具有帶有不同電荷的兩極。一側(cè)是缺少電子的正極。另一側(cè)是電子過剩的負(fù)極。n在負(fù)極與正極之間有一種電子補(bǔ)償趨勢(shì)，即兩極連接起來時(shí)電子由負(fù)極流向正極。這種電子補(bǔ)償趨勢(shì)稱作電壓。下面以車輛蓄電池為例說明電壓原理n車輛蓄電池內(nèi)的電化學(xué)過程使電荷分離：電子聚集在一側(cè)（負(fù)極），另一側(cè)缺少電子（正極）n兩極之間產(chǎn)生一個(gè)電勢(shì)差，即電壓。（當(dāng)兩點(diǎn)如蓄電池兩極之間存在電子數(shù)量差時(shí)就會(huì)產(chǎn)生電壓。）n電壓的高低取決于電子數(shù)量之差。n如果用一個(gè)帶有規(guī)定

25、電阻的導(dǎo)體將蓄電池兩極連接起來，電子就會(huì)從負(fù)極移向正極。電流一直流動(dòng)，直至兩極之間不存在電勢(shì)差或電路斷路。可按以下方式描述電壓：n電壓是施加在自由電子上的壓力或作用力。n電壓是產(chǎn)生電流的原因。n兩點(diǎn)或兩極之間產(chǎn)生電荷差時(shí)就會(huì)形成電壓（壓力）。公式符號(hào)n電壓的公式符號(hào)是大寫的U。計(jì)量單位n電壓U的計(jì)量單位是1伏特（V）。測(cè)量電壓n用電壓表測(cè)量電壓。測(cè)量電學(xué)參數(shù)（電壓、電流、電阻）時(shí)通常使用一個(gè)數(shù)字萬用表。n電壓表始終與用電器、元件或電壓電源并聯(lián)并聯(lián)在一起。為了不影響待測(cè)電路，電壓表內(nèi)阻應(yīng)盡可能大。在電壓電源上測(cè)量時(shí)測(cè)量瞬時(shí)電壓。用電壓表測(cè)量時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：n必須設(shè)置電壓類型，即交流電壓或直流電

26、壓（AC/DC）。n開始時(shí)應(yīng)選擇較大的測(cè)量范圍（量程）。n測(cè)量直流電壓時(shí)注意極性。n 測(cè)量后要將電壓表調(diào)到最大的交流電壓量程。電壓類型1 直流電壓n電壓值和極性保持不變的電壓稱為恒定（理想）直流電壓。n電壓值變化和極性保持不變的電壓稱為直流電壓。n最常用的直流電壓電源包括原電池（蓄電池）、相應(yīng)的發(fā)電機(jī)（部分接有整流器）、n光電池（太陽(yáng)能系統(tǒng)）和開關(guān)模式電源。在技術(shù)領(lǐng)域還通常組合使用變壓器和整流器。一些直流電壓電源示例1.車輛蓄電池2.紐扣電池3.1.5伏電池4.移動(dòng)電話的充電電池5.太陽(yáng)能電池在此有幾個(gè)電壓值示例：閃電：幾百萬伏特車輛點(diǎn)火時(shí)：15 000 V車輛供電：12 V電池：1.5 V至

27、9 V電壓類型2 交流電壓n數(shù)值大小和極性不斷變化的電壓和電流稱為交流電壓和交流電流。n交流電壓的典型代表是家庭常用的“來自插座的電流”。n上圖顯示了一個(gè)正弦交流電壓（u）隨時(shí)間（t）變化的情況。交流電壓的特點(diǎn)是其方向呈周期性變化。n在歐洲，交流電壓為230 V，頻率為50 Hz。該頻率（通常也稱為電源頻率）表示n每秒鐘電流朝相同方向流動(dòng)的次數(shù)。在此有幾個(gè)電壓值示例：n高壓架空線：最高400 000 Vn有軌電車：500 Vn歐洲家用電器：230 Vn電話：60 V 電流是指電荷載體（例如物質(zhì)或真空中的自由電子或離子）的定向移動(dòng)。n電壓是產(chǎn)生電流的原因。n只有在閉合的電路內(nèi)才有電流流動(dòng)。n電路

28、由電源（例如電池）、用電器（例如一個(gè)白熾燈泡）和導(dǎo)線組成。通過開關(guān)可使電路閉合或斷開。n每個(gè)電導(dǎo)體都帶有自由電子。電路閉合時(shí)，所施加的電壓使導(dǎo)體和用電器的所有自由電子同時(shí)朝一個(gè)方向移動(dòng)。n每個(gè)時(shí)間單位內(nèi)流動(dòng)的電子（電荷載體）數(shù)量就是電流強(qiáng)度，俗稱電流。每秒鐘內(nèi)流經(jīng)導(dǎo)體的電子越多，電流強(qiáng)度就越大。電流強(qiáng)度用電流表測(cè)量。n1.開關(guān)n2.電流表n3.電阻公式符號(hào)n電流強(qiáng)度的公式符號(hào)是大寫的I。計(jì)量單位n電流強(qiáng)度I的計(jì)量單位是1安培（A）。今天，電流是輸送和提供能量的最重要方式之一。因此今天的所有照明裝置、大部分家用電器以及所有電子裝置和計(jì)算機(jī)技術(shù)都用電能驅(qū)動(dòng)。電流的流動(dòng)可通過各種不同的效應(yīng)來決定。在

29、此主要是熱效應(yīng)和磁效應(yīng)。電流類型n根據(jù)電子移動(dòng)方向?qū)㈦娏鞣譃橹绷麟娏骱徒涣麟娏鳌?.直流電流n最簡(jiǎn)單的情況是，電流流動(dòng)不隨時(shí)間而改變。這種電流稱為直流電流（DC）。n直流電流有兩個(gè)電流方向：n-技術(shù)電流方向：從正極流向負(fù)極n-物理電流方向：電子在閉合電路內(nèi)從負(fù)極流向正極。在導(dǎo)體內(nèi)的準(zhǔn)確過程尚不清楚時(shí)，人們認(rèn)定電壓電源外部的電流方向?yàn)閺恼龢O流向負(fù)極。這種電流方向稱為技術(shù)電流方向。雖然當(dāng)時(shí)這種假設(shè)已遭到駁斥，但出于實(shí)際原因仍保留了原來（歷史）的電流方向。因此，即使在今天仍將電路內(nèi)部的電流方向規(guī)定為從正極流向負(fù)極。為了了解電流流動(dòng)機(jī)制并找出物質(zhì)的特定電氣特性，人們考慮了電荷載體的實(shí)際移動(dòng)情況在一個(gè)閉

30、合電路內(nèi)，負(fù)極排斥自由電荷載體（電子），正極吸引自由電荷載體（電子）。因此產(chǎn)生一個(gè)從負(fù)極流向正極的電子流。該電流方向?yàn)槲锢黼娏鞣较?，又稱為電子流動(dòng)方向。技術(shù)電流方向物理電流方向電流類型n根據(jù)電子移動(dòng)方向?qū)㈦娏鞣譃橹绷麟娏骱徒涣麟娏鳌?.交流電流n除直流電流外還有交流電流（AC）。交流電流是指以周期方式改變其極性（方向）和電流值（強(qiáng)度）的電流。該定義也適用于交流電壓。交流電流的特點(diǎn)是其電流方向呈周期性變化。電流變化頻率（通常也稱為電源頻率）表示每秒鐘內(nèi)電流朝相同方向流動(dòng)的次數(shù)。例如歐洲家用電流的頻率為50 Hz。n通過發(fā)電站的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生交流電壓/交流電流。為此發(fā)電機(jī)內(nèi)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)360度。由此產(chǎn)生

31、一個(gè)極性變化的電壓，即正弦曲線形式的電壓。歐洲最重要的交流電壓是230 V電源。其頻率為50 Hz。這相當(dāng)于發(fā)電機(jī)內(nèi)的轉(zhuǎn)子每秒鐘旋轉(zhuǎn)50圈。電流類型n根據(jù)電子移動(dòng)方向?qū)㈦娏鞣譃橹绷麟娏骱徒涣麟娏鳌?.脈動(dòng)電流n如果在一個(gè)電路中直流電源和交流電源可同時(shí)起作用，就會(huì)產(chǎn)生脈動(dòng)電流。因此，周期電流是直流電流與交流電流疊加的結(jié)果。測(cè)量電流n電流表始終與用電器串聯(lián)在一起。為此必須斷開電路導(dǎo)線，以將電流表加入電路中。測(cè)量時(shí)電流必須流經(jīng)電流表。n電流表內(nèi)阻應(yīng)盡可能低，以免影響電路。用電流表測(cè)量時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：n注意電流類型，即電路中流過的是交流電流還是直流電流（AC/DC）。n開始時(shí)應(yīng)選擇盡可能大的量程。n

32、注意直流電流的極性。n測(cè)量后要將電流表調(diào)到最大交流電壓量程。電流夾鉗n另外一種測(cè)量電流的方法是使用電流鉗。如果待測(cè)電流強(qiáng)度10 A，那么用電流夾鉗測(cè)量電流的優(yōu)勢(shì)非常突出。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量電流強(qiáng)度時(shí)無需打開電路。電流強(qiáng)度的一些示例：n閃電：100000 An鋁熔煉爐：大約15000 An電焊：500 An起動(dòng)機(jī)：最高250 An有軌電車：大約50 An熨斗：2 An彩色電視：最高1 An白熾燈泡（100 W）：230 V時(shí)為0.45 An便攜式計(jì)算器：0.007 A電流密度n電流密度表示一個(gè)導(dǎo)體內(nèi)電子擠壓在一起時(shí)的緊密程度。電子越多且越緊密的聚集在一起，電子撞擊原子的頻率就越高、強(qiáng)度就越大。相撞

33、時(shí)釋放出熱能。導(dǎo)體的溫度升高。該過程可能會(huì)持續(xù)進(jìn)行，直至導(dǎo)體赤熱或燃燒。n導(dǎo)體溫度升高不僅受電流強(qiáng)度I的影響，而且還受到導(dǎo)線橫截面的影響。電流密度J由這兩個(gè)因素決定。一個(gè)導(dǎo)體內(nèi)的電流擠壓密度越大，受熱程度就越大。公式符號(hào)n電流密度的公式符號(hào)是大寫的J。計(jì)量單位n電流密度由以安培（A）為單位的電流和以平方毫米（mm2）為單位的導(dǎo)線橫截面構(gòu)成。因此電流密度的計(jì)量單位是A/mm2。公式電流和電壓的替代模式也可以將電壓和電流與水流進(jìn)行對(duì)比。 在上部管路水流（高電勢(shì)點(diǎn)）與下部管路水流（低電勢(shì)點(diǎn)）之間存在一個(gè)高度差（位差=電壓）。將水流從下部泵至上部的水泵相當(dāng)于電壓電源。水龍頭打開時(shí)水流流動(dòng)，并驅(qū)動(dòng)渦輪的

34、葉輪。在此過程中進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。同理，電荷載體在電路中的導(dǎo)體內(nèi)流動(dòng)，形成從高電勢(shì)點(diǎn)流至低電勢(shì)點(diǎn)的電流。信號(hào)燈相當(dāng)于渦輪（能量轉(zhuǎn)換器）。管內(nèi)的水越多，到達(dá)管端部的水就越多。電流也是如此。電子數(shù)量越多，通過導(dǎo)體的電流強(qiáng)度就越大。定義n自由電荷載體在導(dǎo)體內(nèi)部移動(dòng)的結(jié)果是，自由電荷載體與原子相撞，因此電子流動(dòng)受到干擾。這種效應(yīng)稱作電阻！n該效應(yīng)使電阻具有限制電路內(nèi)電流的特點(diǎn)。電阻也稱為歐姆電阻。在電子系統(tǒng)中，電阻的作用非常重要。除作為元件的標(biāo)準(zhǔn)電阻外，其它各部件都有一個(gè)可影響電路電壓和電流的電阻值。公式符號(hào)n電阻的公式符號(hào)是大寫的R（英語(yǔ)電阻一詞的第一個(gè)字母）。計(jì)量單位n電阻的計(jì)量單位是歐姆，符號(hào)是希臘

35、字母（歐米加）。電路符號(hào)測(cè)量歐姆電阻歐姆電阻值用歐姆表測(cè)量。在大多數(shù)情況下使用多量程測(cè)量?jī)x（萬用表），以免出現(xiàn)讀數(shù)錯(cuò)誤和不準(zhǔn)確。測(cè)量電阻時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：n測(cè)量期間不得將待測(cè)部件連接在電壓電源上，因?yàn)闅W姆表使用本身的電壓電源并通過電壓或電流確定電阻值。n待測(cè)部件必須至少有一側(cè)與電路分離。否則并聯(lián)的部件會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。n極性無關(guān)緊要。導(dǎo)體的電阻n導(dǎo)線的電阻取決于導(dǎo)體的尺寸、比電阻和溫度。導(dǎo)體越長(zhǎng)電阻值越大。導(dǎo)體橫截面越大電阻值越小。n相同尺寸的不同材料其電阻值不同。每種物質(zhì)都有一個(gè)特定的比電阻。n某種物質(zhì)的比電阻是指溫度為20C時(shí)長(zhǎng)1m、橫截面為1 mm2導(dǎo)體的電阻值。n溫度越低電阻越小。n按照

36、下列公式計(jì)算導(dǎo)體電阻：下表列出了一些電工學(xué)中所用導(dǎo)體的比電阻。在電工學(xué)中通常還會(huì)用到電阻的倒數(shù)，即電導(dǎo)率。電導(dǎo)率的公式符號(hào)是G，單位是西門子的縮寫S。根據(jù)材料的電導(dǎo)率將其分為導(dǎo)體、非導(dǎo)體和半導(dǎo)體。導(dǎo)體n導(dǎo)體分為電子導(dǎo)體和離子導(dǎo)體。電子導(dǎo)體由相互緊密連接的金屬原子構(gòu)成。n金屬的外殼中只有少量電子（價(jià)電子），而且這些電子很容易脫離原子。它們?cè)谠雍藰?gòu)成的晶格內(nèi)移動(dòng)相對(duì)自由。n由于熱能的緣故，電子在晶格內(nèi)的移動(dòng)非常不規(guī)則。通常不會(huì)變換位置，也不會(huì)進(jìn)行電荷轉(zhuǎn)移。n當(dāng)導(dǎo)體承受一個(gè)電壓力即電壓時(shí)，電子就會(huì)朝某個(gè)特定方向移動(dòng)。電子流從負(fù)極流向正極。由于金屬的晶格結(jié)構(gòu)，電子可在原子之間比較自由地移動(dòng)。需要注意

37、的是，電子流不會(huì)使金屬發(fā)生任何變化。但在離子導(dǎo)體內(nèi)的情況則不同。離子導(dǎo)體包括導(dǎo)電液體（電解液）、熔液和電離的氣體。電荷載體既可以帶正離子也可以帶負(fù)離子。離子流會(huì)使物質(zhì)發(fā)生變化。非導(dǎo)體（絕緣體）n絕緣體內(nèi)自由電荷載體的數(shù)量為零。因此電導(dǎo)率也極低。n通常使用絕緣體或絕緣材料使電導(dǎo)體相互絕緣。非導(dǎo)體包括塑料、橡膠、玻璃、陶瓷、紙等固體以及純水（H2O）、油和油脂等液體，也包括特定條件下的真空和氣體。半導(dǎo)體n半導(dǎo)體的電導(dǎo)率介于金屬和絕緣體之間。半導(dǎo)體與導(dǎo)體的區(qū)別在于，價(jià)電子首先在壓力、溫度、光照或磁力等外部影響下釋放出來，之后才具有導(dǎo)電性。半導(dǎo)體材料包括硅、鍺和硒等。機(jī)械可變電阻分為：n電位器n微調(diào)電

38、位器它們具有相同的電氣功能（可變分壓器）。電位器的電阻值可隨時(shí)改變，而微調(diào)電位器的電阻值只能在進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)偶爾改變。電位器裝在防塵套內(nèi)，有一個(gè)軸。至今我們都假設(shè)，一個(gè)電壓電源始終提供規(guī)定電壓U，例如扁電池提供4.5 V電壓。但當(dāng)接通一個(gè)或多個(gè)能量轉(zhuǎn)換器（俗稱用電器，例如燈泡、發(fā)電機(jī)等）時(shí)，所有電池和大部分供電單元都會(huì)出現(xiàn)電壓降。例如，將一個(gè)4.5 V/2 W燈泡接到扁電池上時(shí)，電壓就會(huì)由4.5V降到4.3 V。原因在于電壓電源（電池）的內(nèi)阻Ri。可將實(shí)際中的電池想像成一個(gè)由理想恒壓電源（電源電壓為Uq、電阻為內(nèi)阻Ri）組成的串聯(lián)電路。當(dāng)然實(shí)際上并沒安裝什么電阻，這只是一個(gè)示意圖，一個(gè)“替代電路圖

39、”。電源電壓Uq保持不變，即不受電流I的影響?，F(xiàn)在通過能量轉(zhuǎn)換器RL（負(fù)載電阻、外阻、“用電器”）向內(nèi)阻為Ri、電源電壓為Uq（電動(dòng)勢(shì)）的電壓電源施加負(fù)荷。負(fù)載電阻RL不會(huì)獲得接線柱A和B上的全部電源電壓，因?yàn)橐徊糠衷谛铍姵貎?nèi)阻Ri中損耗。UKL=Uq-Uri電流I流經(jīng)外部電路時(shí)，接線柱電壓就會(huì)降低I*Ri（電流I流經(jīng)內(nèi)阻Ri時(shí)內(nèi)阻上的電壓降）。因此接線柱電壓（即電阻RL上的電壓）就會(huì)隨電流的升高而降低。歐姆定律（根據(jù)其發(fā)明者Georg Simon Ohm命名）是最重要的電工學(xué)定律之一，它描述了電壓、電流和電阻之間的關(guān)系。定義歐姆定律的內(nèi)容是，在恒溫下一個(gè)金屬導(dǎo)體上的電壓降U與流經(jīng)導(dǎo)體的電流強(qiáng)

40、度為I的電流成正比。電壓(U)=電流(I)*電阻(R)利用歐姆定律可計(jì)算出一個(gè)電路的三個(gè)基本參數(shù)，前提是至少已知其中的兩個(gè)參數(shù)。這三個(gè)基本參數(shù)是電壓、電流和電阻。歐姆定律可用以下三個(gè)公式表達(dá)：U=I*RI=U/RR=U/I例如：如果在電阻1歐姆的用電器上施加1伏特電壓，則電路內(nèi)的電流強(qiáng)度為1安培。電壓升高時(shí)，電流也隨之升高。用電器電阻升高時(shí)，在電壓保持不變的情況下電流減小。魔法三角可用于輔助確定歐姆定律的不同公式。實(shí)際提示：如果很難接入電路或不允許斷開電路，則要測(cè)量電路內(nèi)已知電阻上的電壓。隨后可通過歐姆定律計(jì)算出電流。從技術(shù)角度來說，“電流消耗”這種通俗的表述是不正確的，因?yàn)榱魅朐O(shè)備的電流還會(huì)

41、再次流出。事實(shí)上，涉及普通家用電流時(shí)，電子只是在導(dǎo)體內(nèi)短程往復(fù)“擺動(dòng)”，而不會(huì)有明顯數(shù)量的電子從導(dǎo)線流入設(shè)備內(nèi)。實(shí)際“流動(dòng)”的是電能。電能也同樣不像通俗表述的那樣消耗掉，而是進(jìn)行相應(yīng)轉(zhuǎn)換，例如轉(zhuǎn)化為機(jī)械能（發(fā)動(dòng)機(jī)）、熱能（電吹風(fēng)）和化學(xué)能（例如手機(jī)電池充電時(shí)）。此時(shí)所做的功（電壓、電流強(qiáng)度和時(shí)間的乘積）由一個(gè)所謂的電度表確定。因此，“電流消耗”的計(jì)量單位是能量單位“千瓦小時(shí)”，而不是電流單位“安培”。公式符號(hào)電功率的公式符號(hào)是大寫的P。計(jì)量單位電功率的基本單位是瓦特（W）或伏安（VA）。后者通過電壓和電流計(jì)算出來。計(jì)量單位VA經(jīng)?？梢栽谧儔浩骱碗姍C(jī)上看到。電功率P、電壓U、電流和電阻之間的數(shù)學(xué)

42、關(guān)系參見右圖。可通過兩個(gè)已知的電參數(shù)計(jì)算出一個(gè)未知的電參數(shù)，例如P=U*I到現(xiàn)在為止，我們談及的電路都由一個(gè)電壓電源和一個(gè)負(fù)載電阻構(gòu)成。但在車輛上一個(gè)電壓電源（車載網(wǎng)絡(luò)供電）會(huì)同時(shí)接有很多用電器。這種電路稱為擴(kuò)展型電路。擴(kuò)展型電路分為兩種基本連接方式：- 并聯(lián)- 串聯(lián)下面以電阻為用電器介紹這兩種連接方式。與其它用電器連接時(shí)，例如電機(jī)、白熾燈泡或繼電器，情況基本相同。在車輛電氣系統(tǒng)中電路也用電路圖來表示。與以前所示電路圖的唯一區(qū)別是未畫出回流導(dǎo)線。在多數(shù)車輛中回流導(dǎo)線通過車身即電氣接地表示。接地用右上角電路符號(hào)表示。串聯(lián)時(shí)將所有電阻依次連接在一起。電流先后經(jīng)過每個(gè)電阻，也就是說必須克服總電阻。相

43、同電流經(jīng)過所有電阻時(shí)這些電阻為串聯(lián)形式。總電壓Utotal分布在串聯(lián)電路的各個(gè)電阻上。各部分電壓之和等于總電壓。Utotal=U1+U2+U3由于串聯(lián)電路內(nèi)各處的電流大小都相等，因此不同電阻的電壓降/局部電壓不同。電壓與對(duì)應(yīng)的電阻成正比。串聯(lián)電路的總電阻是各串聯(lián)電阻之和。Rtotal=R1+R2+R3總電壓分配在最大電阻上的電壓降最大。總電壓分配在最小電阻上的電壓降最小。電阻串聯(lián)不是將電阻依次連接，而是將其并排連接時(shí)稱為并聯(lián)。在這個(gè)電路中有更大的橫截面供電流通過。因此總電阻較小。并聯(lián)電路的總電阻始終小于最小的單個(gè)電阻。電阻并聯(lián)時(shí)，施加在所有電阻上的電壓都相同。總電流在電阻的連接點(diǎn)處分為多個(gè)分電

44、流。分電流的總和等于總電流。Itotal=I1+I2+I3電阻并聯(lián)并聯(lián)電路的總電阻小于最小的單個(gè)電阻。電流可以更好地通過各個(gè)并聯(lián)電阻，即電導(dǎo)率升高。利用下列公式計(jì)算三個(gè)電阻并聯(lián)時(shí)的總電阻。電阻并聯(lián)基爾霍夫第一定律（節(jié)點(diǎn)定律）并聯(lián)電阻時(shí)會(huì)出現(xiàn)電流的匯合點(diǎn)，即所謂的節(jié)點(diǎn)。觀察節(jié)點(diǎn)周圍的電流時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，流入節(jié)點(diǎn)的電流總量與流出節(jié)點(diǎn)的電流總量相等。通過節(jié)點(diǎn)定律可計(jì)算出某個(gè)節(jié)點(diǎn)處的未知電流。節(jié)點(diǎn)定律的內(nèi)容是：在每個(gè)節(jié)點(diǎn)處流入的電流總量與流出的電流總量相等，或所有電流的總量為零。I1+I2=I3+I4+I5基爾霍夫第二定律（回路定律）在一個(gè)閉合電路中出現(xiàn)特定的電壓分配現(xiàn)象。局部電壓相加得到總電壓。觀察電路內(nèi)

45、的電壓時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，電源電壓Uq1和Uq2的總和分為作用在電阻R1和R2上的局部電壓U1和U2。電流I使電阻R1和R2上形成電壓降。通過回路定律可計(jì)算出一個(gè)未知的電源電壓?；芈范傻膬?nèi)容是：在每個(gè)閉合電路中，電源電壓的總和等于所有電壓降之和，或所有電壓之和為零。Uq1+Uq2+(-U1)+(-U2)=0接觸電阻經(jīng)過一段時(shí)間，連接部位在空氣、濕氣、污物和侵蝕性氣體的作用下出現(xiàn)氧化現(xiàn)象。這種氧化作用會(huì)使連接部位的接觸電阻增大。根據(jù)歐姆定律，電阻增大會(huì)產(chǎn)生電壓降。電路中的電阻增大導(dǎo)致電流減小。因此用電器內(nèi)實(shí)際消耗的功率減小。例如，因氧化作用造成前燈導(dǎo)線電壓降為10%時(shí)，前燈內(nèi)的實(shí)際功率就會(huì)減小大約20%

46、。接觸電阻較小且電流只有幾安培時(shí)，電壓降可以忽略不計(jì)。接有電流較大的用電器時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重影響用電器功能的電壓降。但由于無法用萬用表測(cè)量較小的接觸電阻，因此必須通過測(cè)量閉合電路內(nèi)的電壓來確定該電阻值。短路在兩個(gè)電極（例如電池的正極和負(fù)極接線柱）之間建立起直接的導(dǎo)電連接（通常是不希望出現(xiàn)的）時(shí)稱為電氣短路。短路就是電壓電源的突然性電荷平衡。短路通常是由于絕緣不良或由于電氣系統(tǒng)及電路出現(xiàn)電路故障造成的。在電壓幾乎降為零的同時(shí)，電流達(dá)到其最大值，即短路電流。該電流只能通過電源內(nèi)阻Ri來限制。所有為進(jìn)行平衡蜂擁而至的電子同時(shí)試圖通過導(dǎo)體。導(dǎo)體無法承受這種電子流，因此導(dǎo)致導(dǎo)體上產(chǎn)生電火花或過熱。由于短

47、路電流沒有受到限制，因此可能導(dǎo)致沒有保險(xiǎn)絲保護(hù)的導(dǎo)線或電纜過熱損壞。出現(xiàn)較高的短路電流時(shí)保險(xiǎn)絲必須熔斷，同時(shí)以最快的速度將短路部位與其它正常的供電網(wǎng)絡(luò)斷開。根據(jù)電路情況必須盡快切斷（最多0.1秒），以將電壓降和短路電流的影響降至最低。否則可能會(huì)引起火災(zāi)。斷路斷路時(shí)電路無法閉合，即所需電流中斷。斷路通常是由于插接連接問題造成的。斷路的結(jié)果是電氣組件無法工作，例如白熾燈泡、加熱電阻、揚(yáng)聲器等。電容器是一個(gè)能夠存儲(chǔ)電荷或電能的元件。最簡(jiǎn)單的電容器由兩個(gè)對(duì)置的金屬板和金屬板之間的一個(gè)絕緣體組成。電容器充電和放電以下電路圖中給出了電容器的充電和放電過程。通過開關(guān)閉合將一個(gè)直流電壓電源連到電容器上時(shí)，就會(huì)

48、進(jìn)行電荷轉(zhuǎn)移。一個(gè)電容器金屬板上電子過剩（負(fù)電荷），另一個(gè)金屬板上的電子不足（正電荷）。短時(shí)內(nèi)流過一股充電電流，直至電容器充滿電。該電流可用電流表測(cè)量。電容器充滿電時(shí)不再有電流流過（電流表顯示0 A），即使之后電壓電源仍保持連接狀態(tài)。隨后電容器阻斷直流電流，即電容器電阻變?yōu)闊o限大。電容器與直流電壓電源斷開后電容器仍保持充電狀態(tài)，即兩個(gè)金屬板之間存在電子差。電容器存儲(chǔ)了電能。通過改變開關(guān)位置使電容器短路時(shí)，放電電流朝反方向流動(dòng)。直至兩個(gè)金屬板重新為電中性，或電阻內(nèi)的電能轉(zhuǎn)化為熱能時(shí)，放電電流停止流動(dòng)。如果單位時(shí)間內(nèi)充電和放電過程的數(shù)量增加，例如通過施加交流電壓，則單位時(shí)間內(nèi)的充電和放電電流數(shù)量就會(huì)增大，因此單位時(shí)間內(nèi)的電流平均值也會(huì)增大。因此電容器內(nèi)的電流變大，即電容器電阻明顯減?。娙菪噪娍梗?。電容器在車輛上作為短時(shí)電荷存儲(chǔ)器使用，用于電壓濾波和減小過壓峰值。電容電容器的存儲(chǔ)能力稱為電容。電容的單位是法拉（F）。實(shí)際使用的電容器值小于一法拉：1 mF=10-3 F(mF=毫法拉)1 F=10-6 F(F=微法拉)1 nF=10-9 F(nF=毫微法拉)1 pF=10-12 F(pF=微微法拉)電容器的充電和放電時(shí)間計(jì)