認識直流電路教材

單元一認識汽車

電路及電路基本元件學習目的通過本單元的學習，你應該具備以下電路維護的基本能力：認識直流電路；認識電的磁作用；認識汽車配線和插接器；認識電工電路基本元件并進行檢測；認識電子電路基本元件。學習資源實施電路維護的工具、設備；介紹電工電路基本原理和維護的文字資料、書籍；關于電工電路維護的影像資料。1.1認識直流電路現代汽車的電氣系統(tǒng)可能非常復雜，當我們具備基本的電路原理知識，就可以簡化電氣問題的診斷。1.1.1電和導體物質由原子微粒構成，原子由原子核和環(huán)繞原子核在軌道上運行的電子構成。原子核包括帶正電荷的質子和不帶電的中子，電子是帶負電荷的粒子，如圖1-1所示。1.1.1電和導體電是電子從原子到原子的運動。有些物質容易失去電子，便是電的導體；有些物質不容易失去電子，便是電的絕緣體。導體能夠維持電的流動，絕緣體不能夠維持電的流動。電線的芯線用金屬來做，因為金屬是導體，容易導電；電線芯線外面包上一層橡膠或塑料，因為它們是絕緣體，能夠防止漏電。注意：人體是導電體，進行電氣系統(tǒng)維修時，要當心觸電，遵守與電有關的安全規(guī)程。維修或試驗電氣系統(tǒng)時，切勿戴首飾。自測題1：判斷導體和絕緣體在下列常見物體中，找出導體和絕緣體填寫在相應空白：金屬石墨橡膠玻璃人體陶瓷大地塑料油酸堿鹽的水溶液導體：

；

絕緣體：

。

1.1.2電流（1）電流

電流可定義為電子流動的速率，如圖1-2所示。通常規(guī)定正電荷運動的方向為電路中電流的方向。電流以安培（A）為度量單位，通常用字母I來表示。（2）電路電路：就是電流所通過的路徑，它是由電路元件（電源、用電設備、導線、開關等）按一定方式連接起來的回路。圖1-3所示為一個簡單的電燈電路。蓄電池是汽車使用的電源，通常提供12V電壓。（3）開路和閉路開路：表示電流被停止，電流的通路被切斷。如圖1-3中，如果開關打開，則電路即為開路。閉路：表示電流能夠通過，電流的通路是閉合的。如圖1-3，開關是閉合的，電路中電流能夠流動，稱為閉路。（4）直流電和交流電在直流電路（DC）中，電壓和電流的方向保持不變。汽車上大多數用電器使用直流電；在交流電路（AC）中，電壓和電流的方向是變化的，如圖1-4所示。1.1.3電壓（1）電壓

電壓：是引起導體中電子移動的電勢能，如圖1-5所示。電壓的方向為電位降低的方向，單位為伏特（V），通常用字母U來表示。在汽車中，由蓄電池或交流發(fā)電機施加電壓。（2）搭鐵在汽車電路中，通常使用汽車底盤、車架和發(fā)動機等作為電氣系統(tǒng)的公用負極連接，又稱為“搭鐵”，并且作為電路中的最低電壓參考點。1.1.4電阻和負載（1）電阻電阻在電路中阻止電流的流動。在工作電路中如導線、燈泡、繼電器等都存在電阻。電阻符號R，以歐姆（Ω）為單位。（2）負載電路中的用電器通常稱為負載。1.1.5歐姆定律（1）歐姆定律導體中的電流強度（I）與導體兩端的電壓（U）成正比，與導體的電阻（R）成反比。用公式表示為：I=U/R。式中I為電路的電流（A）；

U為導體兩端的電壓（V）；

R為電路的電阻（Ω）。

（2）應用舉例圖1-6所示為燈光電路，蓄電池電壓12V，燈泡電阻3Ω，其中未知值是電流I。I=U/R=12V/3Ω=4A。1.1.6功率電功率是單位時間內電流所作的功，簡稱功率，用P表示，單位為瓦（W）。電功率的計算公式（瓦特定律）為：

P=U*I。例：常見車用燈泡的額定功率為24W，表示在12V電源下，它的工作電流是2A。1.1.7串聯(lián)電路（1）串聯(lián)電路在一個完整的電路中，只有一條電流通道流經一個或多個負載，稱為串聯(lián)電路。如圖1-7所示。串聯(lián)電路是汽車的基本控制電路，也是組成復雜的汽車電路系統(tǒng)的一部分。（2）串聯(lián)電路實例如圖1-8是一個用簡單串聯(lián)電路設置行李箱蓋自動釋放系統(tǒng)的例子，其中用到電源、熔斷器、釋放開關、釋放線圈和配線。（3）串聯(lián)電路的特點串聯(lián)電路具有以下三個特點：在串聯(lián)電路中各點的電流相等。串聯(lián)電路的總電阻等于回路中各個電阻之和。串聯(lián)電路的總電壓等于電路中各負載上的電壓降之和（基爾霍夫電壓定律）。1.1.8并聯(lián)電路（1）并聯(lián)電路并聯(lián)電路包括兩個或兩個以上的電阻負載，它們的正極連接在一個結點上，負極連接在一個結點上。電流獨立地在每個分支中流動。如圖1-9所示。（2）并聯(lián)電路實例在汽車中有很多簡易的并聯(lián)電路，比如前照燈、尾燈、制動燈電路等。圖1-10是一個簡單的制動燈并聯(lián)電路。左制動燈和右制動燈共享一個正極和接地（負極）。（3）并聯(lián)電路的特點并聯(lián)電路具有以下三個特點：在并聯(lián)電路中，總電流等于各個負載分支的電流之和（基爾霍夫電流定律）。并聯(lián)電路的總電壓和各個負載支路的電壓是相等的。在并聯(lián)電路中，總電阻比在分支中那個最小的電阻更小。1.1.9串并聯(lián)電路串并聯(lián)電路是既包括串聯(lián)電路又包括并聯(lián)電路的混合電路，也稱為復合電路。如圖1-11所示，這個電路有一個電阻R1與電池串聯(lián)，然后分成兩個并聯(lián)支路（電阻R2和R3），返回電池負極。對于整個串并聯(lián)電路，應先確定電路中哪個支路的負載是串聯(lián)、哪個支路的負載是并聯(lián)，并盡可能簡化電路，然后使用適用于每個分支電路的電路規(guī)律來得出總和值。1.1.10電壓降（1）電壓降當電流流過負載部件（電阻器件）時發(fā)生電壓降?；鶢柣舴螂妷憾芍赋觯涸陔娐分械目傠妷航档扔陔娫措妷?。（2）電壓降的計算用歐姆定律可以算出電路中電阻的電壓降。其表達式為：電壓降=電阻值×電流值以圖1-12為例，用歐姆定律可以求出R1的電壓降為2Ω×12V/4Ω=6V。（3）電壓降的測量把電壓表跨接在電阻或用電器兩端，可以測量電阻或用電器的電壓降。如圖1-13所示。自測題2：電路分析圖1-14的范例是典型的倒車燈電路，它控制著從串聯(lián)的熔斷器和開關引出的并聯(lián)車燈電路。已知：汽車工作電壓為14V，倒車燈泡電阻6.1Ω。1．選擇