汽車電工電子技術-配套課件

汽車電工電子技術配套課件-2-目錄項目一汽車直流電路的識讀與測量項目二汽車電源交流電路的分析與測量項目三汽車常用電磁器件原理分析與檢測項目四汽車執(zhí)行器與控制電路的分項目五汽車執(zhí)行器與控制電路的分析-3-項目一汽車直流電路的識讀與測量任務一汽車電路組成及特性參數(shù)的分析測量任務二汽車電路基本元器件識別與檢測任務三汽車電路的分析任務導入分析電路由哪幾部分組成，各什么作用。在實驗臺上連接電路并測量電路中各元件的電壓及電路的電流。EIRLU+_rO開關負載電源電池燈泡開關任務一汽車電路組成及特性參數(shù)的分析測量1.電路的組成

電流流經(jīng)的路徑稱為電路。通常電路由電源、負載和中間環(huán)節(jié)（導線和開關）等基本部分組成。（a）汽車照明電路（b）電路模型圖1-1汽車照明電路及其模型一、電路的概述電源是供應電能的裝置，它把化學能、機械能等其他形式的能轉化成電能，如干電池、蓄電池、發(fā)電機和各種整流電源等，汽車電路采用的電源是蓄電池和發(fā)電機。負載是指將電能轉化為其他形式能的元器件或設備。如照明燈、揚聲器等，汽車上各種信號燈、照明燈、顯示器、電喇叭等都屬于負載。中間環(huán)節(jié)是指介于電源和負載之間的傳輸、控制設備及保護裝置。例如開關、導線、熔斷器等。2．電路的作用

電路的作用有兩類：一是可以實現(xiàn)能量的傳輸與轉換，其典型實例是電力系統(tǒng)中的發(fā)電機，就是將其他形式的能量轉換為電能，再通過變壓器和輸電線路將電能輸送給工廠、農村和千家萬戶的用電設備，這些用電設備再將電能轉換為機械能、熱能、光能或其他形式的能量。二是可以實現(xiàn)信號的傳遞與轉換，例如，無線電通信電路和檢測電路。（1）低壓直流供電（12V、24V）。（2）單線制。通常只用一根導線連接電源正極和用電器，電源負極端則由車體的金屬部分代替而構成回路。（3）負極搭鐵。采用單線制時，蓄電池的負極接車架或車身，稱為負極搭鐵。電源正極端引線稱為“火線”，負極端引線稱為“搭鐵線”。（4）用電設備并聯(lián)。3．汽車電路的特點圖1-2車輛上的單線制電路4.理想電路元件和電路模型（a）電阻（b）電感（c）電容（d）理想電壓源（e）理想電流源圖1-3基本理想電路元件

基本的理想電路元件有：電阻元件、電感元件、電容元件以及理想電壓源和理想電流源5種。二、電路的特性參數(shù)1．電流

電荷的定向移動形成電流。

電流的方向：把正電荷定向移動的方向規(guī)定為電流的方向。

在金屬導體中，電流的方向與自由電子實際定向移動的方向相反。電流的大小定義為單位時間內通過導體橫截面的電荷量，根據(jù)定義有

（1）電流大小和方向（2）電流的種類直流凡大小和方向都不隨時間變化的電流稱為直流電流，用I表示。交流凡大小和方向都隨時間變化的電流稱為交流電流，用i表示。

（a）直流電流（b）正弦交流電流圖1-4電流波形圖

在進行電路分析計算時，電流的實際方向有時難以確定，為此可以預先假定一個電流方向稱為參考方向（也稱正方向），并在電路中用箭頭標出。當電流的實際方向與參考方向一致時，則電流為正值；反之，電流為負值。（3）電流參考方向2.電壓和電位

（1）電壓（U）

電壓是衡量電場力做功大小的物理量。在電路中電場力把單位正電荷從a點移到b所做的功，定義為a、b兩點間的電壓。

電壓的參考方向可用箭頭在圖上表示，由起點指向終點；也可用雙下標表示，前一個下標代表起點，后一個下標代表終點；電壓的方向還可以在起點標正號（+）、終點標負號（-）表示。電壓為正值（U＞0），表明電壓的實際方向與參考方向一致電壓為負值（U＜0），表明電壓的實際方向與參考方向相反

若電路中電流和電壓參考方向一致，稱為關聯(lián)參考方向，即電流從標電壓正極性的一端流入，并從標電壓負極性的另一端流出，電壓和電流的關系為；否則，電流和電壓參考方向不一致,電壓和電流的關系為，為非關聯(lián)參考方向。（a）關聯(lián)參考方向（b）非關聯(lián)參考方向圖1-7關聯(lián)參考方向和非關聯(lián)參考方向（2）電位（V）

如果在電路中選定一個參考點，則電路中某一點與參考點之間的電壓即為該點的電位。單位：伏特（V）計算電位時，必須先任意選定電路中的某一點作為參考點，并規(guī)定該點的電位為零（參考點就是零電位點）。如下圖所示，若取O點為參考點，則

電路中任意兩點間的電位之差就等于這兩點之間的電壓，故電壓又稱電位差。圖1-8電位及電位差關系3.電動勢（E）

衡量電源力對電荷做功能力的物理量稱為電動勢。電動勢在數(shù)值上等于電源力將單位正電荷從電源負極，經(jīng)過電源內部移到電源正極所做的功，用符號E表示，單位為伏特（V）。電動勢的方向規(guī)定為在電源內部由負極指向正極，即從低電位點指向高電位點，與電源兩端電壓方向相反。4.電功（W）

若電路中，A、B兩點間的電壓為U，電路中的電流為I，電壓、電流為關聯(lián)參考方向，由電壓定義知，在t時間內，電場力所做的功即元件消耗（或吸收）的電能為

單位時間內消耗的電能稱為電功率（簡稱為電功），直流電路中用字母P表示。任務一汽車電路組成及特性參數(shù)的分析測量任務內容和步驟1.簡單汽車照明電路的搭建要求：根據(jù)所講電路組成，講解各部分組成的作用。根據(jù)所畫電路，在實驗臺上連接電路，也可使用實驗臺上所帶電路。2.電壓、電流值的測量要求：根據(jù)所連電路，測試各元件兩端電壓及電路的電流。汽車照明電路的搭建這個電路板中有很多元器件，我們都認識分別是什么元件嗎？會檢測它們的好壞嗎？任務二汽車電路基本元件識別與檢測一、電阻元件的識別與測量1.電阻的基本知識

電阻就是描述導體對電流阻礙作用的物理量，用字母R表示。電阻的基本單位是歐姆（?），常用電阻單位還有千歐（K?）、兆歐（M?）。它們的換算關系為

。

在電路中用來穩(wěn)定和調節(jié)電流、電壓，作分流器與分壓器，并可作為消耗能量的負載。

2.電阻器的分類各種膜式電阻實物照片（1）固定電阻器（2）可變電阻器（3）特殊電阻器2.電阻器的分類

特殊電阻器

固定電阻器

可變電阻器

3．電阻器的主要參數(shù)（1）電阻器的型號

3．電阻器的主要參數(shù)（2）電阻器的主要參數(shù)

1）電阻器的標稱阻值和允許偏差電阻器的標稱阻值是指在電阻體上所標示的阻值。電阻器的標稱值與實測值不可能完全相同，總是存在一定差別，它們之間允許的最大偏差范圍被稱為電阻的允許偏差。偏差是指標稱阻值與實際阻值的差值與標稱阻值之比的百分數(shù)。通常允許偏差分為三級：I級(±5％)、Ⅱ級(±10％)、Ⅲ級(±20％)。精密電阻器允許偏差要求高，如±1％、±2％等。

3．電阻器的主要參數(shù)（2）電阻器的主要參數(shù)

2）電阻器的額定功率在標準大氣壓和一定的環(huán)境溫度下（20℃±5℃），電阻器在電路中長期連續(xù)工作而不損壞或不顯著改變其性能所允許消耗的最大功率稱為額定功率。

3）電阻器溫度系數(shù)電流通過電阻器時，電阻器就發(fā)熱而溫度升高，它的阻值也隨之發(fā)生變化。溫度每變化1℃所引起電阻值的相對變化，稱為電阻器的溫度系數(shù)，用α表示。

4．電阻器的識別與檢測（1）電阻器參數(shù)的標志方法直標法：用阿拉伯數(shù)字和文字符號在電阻上直接標出其主要參數(shù)的標識方法稱為直標法。這種標識方法用于體積較大的元器件上。R47→0.47?，2R2→2.2?，2k2→2.2k?，2M2→2.2M?文字符號法：用阿拉伯數(shù)字和文字符號兩者有規(guī)律地組合，在電阻上標出主要參數(shù)的標識方法。電阻值（阿拉伯數(shù)字）的整數(shù)部分寫在符號的前面，小數(shù)部分寫在符號的后面。數(shù)碼表示法：用三位數(shù)碼表示電阻阻值、用相應字母表示允許偏差。數(shù)碼按從左到右的順序，第一、二位為電阻的有效值，第三位為零的個數(shù)，電阻的單位是Ω。

色標法（色環(huán)法）：用不同顏色的色環(huán)表示電阻的標稱阻值與允許偏差的標志方法。這種表示方法常用在小型電阻上。色標法常用的有四色標法和五色標法兩種。

色環(huán)|數(shù)碼對照表五環(huán)電阻±1010－2銀±510－1金999白105104103102101100倍率888灰777紫666藍555綠444黃333橙222紅±1111棕000黑誤差%IIIIII顏色±2±0.5±0.25±0.1106107108109

阻值352K精度0.5%

（1）固定電阻器的檢測。電阻器的檢測，主要是利用萬用表的歐姆檔來測量電阻器的電阻值，將測量值與標稱阻值對比，從而判斷電阻器是否能夠正常工作，是否斷路、短路及老化。1）從外觀看電阻本身有無破損、脫皮，引腳有無脫落及松動現(xiàn)象，從外表排除電阻器有無斷路情況。2）使用萬用表測試時，選擇歐姆檔合適量程測量。若基本等于標稱阻值，則電阻器正常；若阻值接近零，則電阻器短路；若測量值遠小于標稱阻值，則電阻器損壞；若遠大于標稱阻值，則電阻器斷路。（2）常用電阻器的簡單測試2）壓敏電阻器的檢測。用萬用表擋測量壓敏電阻器兩引腳之間的正、反向絕緣電阻，正常情況下均為無窮大，若所測阻值很小，說明壓敏電阻器已損壞，不能繼續(xù)使用。3）光敏電阻器的檢測。用一黑紙片將光敏電阻器的透光窗口遮住，此時萬用表的讀數(shù)基本保持不變，阻值接近無窮大。此值越大說明光敏電阻器性能越好。若此值很小或接近為零，說明光敏電阻器已燒穿損壞，不能繼續(xù)使用。二、電容元件的識別與檢測1.電容器的初步認識電容器是指能夠容納和儲存電荷的裝置。平行板電容器——兩塊相互平行、彼此靠得很近，但中間填充絕緣介質的金屬板構成的電容器。

電容量是衡量電容器儲存電荷本領的大小的物理量。電容器任一極板儲存的電荷量Q與兩板間電壓U的比值，稱該電容器的電容量。常見電容器2.電容器的種類3.電容器的主要性能指標（1）標稱容量和允許誤差

成品電容器上所標明的電容值稱為標稱容量。電容器的標稱容量與實際容量總是存在著一定的偏差，稱為允許誤差。電容器的允許誤差可以用誤差等級表示，也可以用誤差百分數(shù)表示。（2）額定工作電壓

電容器的額定工作電壓，習慣上稱為“耐壓”，是指電容器長時間工作而不會引起介質電性能受到任何破壞的最大直流電壓值。如果電容器兩端加上交流電壓，那么，所加交流電壓的最大值（峰值）不得超過額定工作電壓。（3）絕緣電阻

電容器的絕緣電阻是指電容器兩極之間的電阻，也稱漏電電阻。工作電壓電容值直標法：用阿拉伯數(shù)字和文字符號在電容器上直接標出主要參數(shù)（標稱容量、額定電壓、允許偏差等）的標示方法。若電容器上未標注偏差，則默認為±20%的誤差。4.電容器的參數(shù)標志方法數(shù)碼表示法：用3位數(shù)碼表示電容容量的方法。數(shù)碼按從左到右的順序，第一、第二位為有效數(shù)，第三位為倍率，電容量的單位是pF。注意：用數(shù)碼表示法來表示電容器的容量時，若第三位數(shù)碼是“9”時，則表示10-1，而不是109。10×104PF=105PF色碼表示法：電容器的色標法與電阻器類似。沿電容器引線方向，第1、2色環(huán)表示電容量的有效數(shù)字。第3色環(huán)表示有效數(shù)字后面零的個數(shù)，單位為pF。（1）指針式萬用表

電容值為0.1F以下的電容器用萬用表或擋，1F以上的電容器用萬用表或擋（測量電容兩引線之間的電阻值）。

將萬用表表棒接電容器兩極，表針應向阻值小的方向擺動，然后慢慢回擺至附近。接著交換表棒再試一次，看表針的擺動情況，擺幅越大，表明電容器的電容量越大。

5.電容器的檢測電解電容器極性的判別

（2）數(shù)字式萬用表

1）電容擋直接檢測。

測量時可將已放電的電容器兩引腳直接插入電容測試插孔中，將顯示屏讀出的值與電容器標稱值進行比較，若相差太大，說明該電容器容量不足或性能不良，不能再使用。

2）電阻擋測量。

將數(shù)字萬用表撥至適宜的電阻擋，紅表筆和黑表筆分別接觸被測電容器的兩極，這時顯示值將從“000”開始逐漸增加，直至顯示溢出符號“1”，表明電容器正常。若不斷顯示“000”，表明電容器內部短路；若不斷顯示溢出“1”，表明電容器內部極間開路。檢驗電解電容器時需要留意，紅表筆接電容器正極，黑表筆接電容器負極。此方法適用于測量0.1uF至幾千微法的大容量電容器。（1）當開關S撥到A端，在電場力作用下電荷向電容器移動，電容器處于充電狀態(tài)。當時，充電結束。（2）開關S撥到B端，電容器通過電阻放電，逐漸下降，逐漸減小，當電荷全部釋放完畢，，放電結束。電容器的充電、放電過程，就是儲存和釋放電荷的過程。電容器具有隔直流、通交流的作用。6.電容器的充放電特性

1.電感的基礎知識

電感器是儲能元件，在電路中具有通直流、阻隔交流的作用。它是依據(jù)電磁感應原理，由導線繞制而成，又稱為電感線圈。當電感線圈通以電流時，將產生磁通，在其內部及周圍建立磁場，儲存磁場能量。電感器的磁通量與電流成正比，即三、電感元件的識別與檢測電感的分類常見電感（1）電感器的主要參數(shù)1）電感量。電感量L表示線圈本身固有特性，主要取決于線圈的匝數(shù)、繞制方式、有無磁心及磁心的材料等，2）品質因數(shù)Q。品質因數(shù)Q是表示線圈質量的一個物理量，Q為感抗XL與其等效的電阻的比值，即：Q=XL/R。3）分布電容。線圈的匝與匝間、線圈與屏蔽罩間、線圈與底板間存在的電容被稱為分布電容。4）額定電流。額定電流即電感線圈中正常工作時允許通過的最大電流，額定電流的大小與繞制線圈的線徑粗細有關。5）直流電阻。直流電阻是指電感線圈本身的電阻，可用萬用表或歐姆表直接測得。（2）電感器的標注方法1）直標法。電感量用阿拉伯數(shù)字和單位符號直接標注在外殼上，單位μH或mH，如“220μH±5%”。2）色標法。臥式電感器的色標法與電阻色環(huán)法相似，立式電感常采用色點法，單位μH。3）數(shù)碼法，采用三位數(shù)碼表示，前兩位表示有效數(shù)字，第三位表示零的個數(shù)。

2.電感器的特性

當電感器線圈中的電流i變化時，磁場也隨之變化，并在線圈中產生自感電動勢eL。有此式表明，只有電感器線圈中的電流變化時，線圈兩端才有電壓。在直流電路中，電感器線圈即使有電流通過，但其對時間的變化率為0，即，在直流電路中電感器相當于短路狀態(tài)。電感元件

3.電感器的性能檢測（1）外觀檢查

外觀檢查主要是觀察外形是否完好無損；磁性材料有無缺損、裂縫；金屬屏蔽罩是否有腐蝕氧化現(xiàn)象；線圈繞組是否清潔干燥；導線絕緣漆有無刻痕劃傷；接線有無斷裂等。（2）萬用表測量

電感器的檢測主要是檢測線圈的好壞，有時需要檢測它的絕緣，線圈的通斷用萬用表的擋進行判斷，將萬用表的兩表筆接通線圈的兩端，指針偏轉，說明線圈是通的，一般線圈是好的；若指針指向“”，說明線圈斷開已損壞。用500V兆歐表測量線圈的絕緣電阻，若絕緣電阻的值低于幾兆歐，則說明絕緣受潮或擊穿。

任務二汽車電路基本元件識別與檢測項目內容和步驟1.元件觀察分類，讀出標稱值2.元器件質量的檢測任務三汽車電路的分析-+Us1+-Us2R1R2R3R4I1I2I3I4ⅠⅡAB在這樣一個電路中，都符合哪些運算規(guī)律，都如何使用？一、電路的三種狀態(tài)1.通路通路是指正常工作狀態(tài)下的閉合電路。1）電路中的電流為

2）電源端電壓為

3）電源輸出功率

斷路就是電源和負載未構成閉合回路的一種極端運行狀態(tài)，又稱為空載狀態(tài)。1）電路中的電流為零，即2）電源的端電壓等于理想電壓源電壓電路的斷路狀態(tài)

3）電源的輸出功率和負載消耗功率均為零。

2.斷路（開路）用試燈尋找斷路點

短路是指由于電源線絕緣損壞或操作不當?shù)纫痣娫吹膬奢敵龆讼嘟佑|，電流未經(jīng)過負載，而是在中途相搭接的地方通過形成電路。1）電源中的電流最大，即2）電源和負載的端電壓均為零。3）電源輸出的功率全部消耗在電源內阻上。

3.短路電路的短路狀態(tài)二、電路的連接1.串聯(lián)電路兩個或兩個以上的電阻順次相連，中間無分支的連接起來，組成串聯(lián)電路。1）串聯(lián)電路中電流處處相等，即2）串聯(lián)電路的等效電阻（即總電阻）等于各串聯(lián)電阻之和，即

3）電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和，即

4）每個電阻上分配到的電壓與電阻值成正比，即串聯(lián)電路的分壓公式：

2.并聯(lián)電路兩個或兩個以上的電阻首尾相接在相同兩點之間，組成并聯(lián)電路。1）并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等。即2）電路中的總電流等于各支路的電流之和。即3）電路的總電阻（等效電阻）的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，即4）每條支路分配到的電流與支路電阻成反比，即串聯(lián)電路的分壓公式：

3.混聯(lián)電路

在一個電路中，既有電阻的串聯(lián)，又有電阻的并聯(lián)的連接方式，稱為電阻的混聯(lián)。計算混聯(lián)電路的等效電阻的步驟

(1)把電路整理和簡化成容易看清的串聯(lián)或并聯(lián)關系。

(2)根據(jù)簡化的電路進計算。三、電路的基本定律1.歐姆定律兩個或兩個以上的電阻順次相連，中間無分支的連接起來，組成串聯(lián)電路。（1）部分電路歐姆定律

當U、I參考方向一致時，

當U、I參考方向相反時，

（a）U、I參考方向一致（b）U、I參考方向相反

（2）全電路歐姆定律

在一個全電路中，電流I的大小與理想電壓源US成正比，與電路的總電阻（RL+R0）成反比，這就是全電路歐姆定律。

全電路歐姆定律

2.基爾霍夫定律

有關復雜電路的幾個名詞術語：(1)支路由一個或幾個元件依次相接構成的無分支電路稱為支路。在同一支路中，流過所有元件的電流都相等。A.有源支路：含有電源的支路B.無源支路：不含電源的支路(2)節(jié)點三條或三條以上支路的連接點稱為節(jié)點。(3)回路電路中任意一個閉合路徑稱為回路。(4)網(wǎng)孔單孔的回路稱為網(wǎng)孔。2.基爾霍夫定律（1）基爾霍夫電流定律（KCL）

在任一時刻，電路中流入任一節(jié)點的電流之和等于流出該節(jié)點的電流之和，

如果以流入節(jié)點電流為正，流出節(jié)點電流為負，則KCL方程可表示為，

如圖示，有5條支路匯聚于A點，其中I1和I3是流入節(jié)點的，I2、I4和I5是流出節(jié)點的，故有I1+I3=I2+I4+I5。（2）基爾霍夫第二定律

基爾霍夫第二定律又稱為回路電壓定律（簡稱KVL）：對于電路中的任一回路，沿回路繞行方向的各段電壓的代數(shù)和恒等于零。應用上式列方程時，式中各項符號的正負按下述原則確定：（1）假設回路繞行方向。（2）若電壓的方向與回路繞行方向一致，則電壓為正，反之為負。

另一種表示方法為：在任意一個回路中，電動勢的代數(shù)和等于各電阻上電壓的代數(shù)和，即

應用上式列方程時，式中各項符號的正負按下述原則確定：（1）假設各支路的電流參考方向和回路繞行方向。（2）若電動勢的方向與回路繞行方向一致，則電動勢取正；反之取負。（3）若電流參考方向與回路繞行方向一致，則電阻上的電壓取正；反之取負。

3.支路電流法

它是以支路電流為待求量，直接應用基爾霍夫兩條定律列出電路方程式，從而解出支路電流的一種方法。支路電流法分析步驟如下：1）假定各支路電流、元件電壓的參考方向及回路繞行方向。2）對節(jié)點列KCL方程。對于n個節(jié)點，根據(jù)基爾霍夫電流定律可以列(n-1)個獨立的節(jié)點電流方程。3）列回路KVL方程。若有m條支路，根據(jù)基爾霍夫電壓定律列(m-n+1)個獨立回路電壓方程。4）代入數(shù)據(jù)，求解聯(lián)立方程，得出各支路電流或各電阻上的壓降。例：在圖2.13所示電路中，已知E1=E2=62V，R1=1Ω，R2=2Ω，R3=20Ω，求各支路的電流。

解：假定各支路的電流方向和回路繞行方向如圖所示，根據(jù)基爾霍夫定律，有節(jié)點A：回路I：回路Ⅱ：聯(lián)立方程并代入已知數(shù)值，知（方向與假設的電流方向相同）（方向與假設的電流方向相反）（方向與假設的電流方向相同）4.惠斯通電橋及在汽車上的應用

電橋平衡時，，

即，因為G中無電流，所以，

，得則

熱線式空氣流量傳感器

2.惠斯通電橋的應用----熱線式空氣流量傳感器任務三汽車電路的分析項目內容和步驟1.識讀電路原理圖，連接電路，說明每個元器件的作用。

2.歐姆定律的驗證。調節(jié)電位器，觀察電位器觸點在不同位置時各表的變化情況。要求：先根據(jù)題目要求算出通過各電阻的電流，然后在實驗臺上搭建電路，用萬用表測試電阻兩端電壓。

3.基爾霍夫定律的驗證要求：先觀察實驗臺上的基爾霍夫定律電路，然后連接電路，用萬用表驗證定律的內容。歐姆定律的驗證-68-項目二汽車電源交流電路的分析與測量

任務一正弦交流電路分析任務二汽車交流發(fā)電機的拆解與檢測任務三汽車整流電路的分析

凡大小和方向隨時間作周期性變化的電流、電壓和電動勢稱為交流電流、交流電壓和交流電動勢，統(tǒng)稱交流電。交流電分為正弦交流電和非正弦交流電兩種。正弦交流電：指隨時間按正弦規(guī)律變化的交流電。一、正弦交流電3.1.1正弦量的三要素1.正弦交流電的周期、頻率和角頻率角頻率ω

正弦量單位時間內變化的弧度數(shù)。角頻率與周期及頻率的關系：周期T

正弦量完整變化一周所需要的時間。頻率f

正弦量在單位時間內變化的次數(shù)。周期與頻率的關系：3.1.1正弦量的三要素1.正弦交流電的周期、頻率和角頻率3.1.1正弦量的三要素（1）

正弦交流電的周期、頻率和角頻率3.1.1正弦量的三要素周期與頻率的關系：3.1.1正弦量的三要素角頻率ω

正弦量單位時間內變化的弧度數(shù)。周期與頻率的關系：1.表征正弦交流電的物理量最大值角頻率初相位正弦交流電的三要素（2）正弦量的瞬時值、最大值和有效值瞬時值

正弦交流電在某一瞬間的大小稱為瞬時值，通常用解析式表示：如最大值

最大的瞬時值稱為最大值。ut0指與交流電熱效應相同的直流電數(shù)值。R

iit時間內在R上產生的熱量為Q例我們就把與交流電熱效應相同的直流電流I的數(shù)值稱為i的有效值。有效值可以確切地反映交流電的作功能力。理論和實際都可以證明R

II通過Rt時間內也產生Q熱量有效值正弦量解析式中隨時間變化的電角度(ωt+φ)稱為相位，相位是時間的函數(shù)，反應了正弦量隨時間變化的整個進程。相位t=0時的相角φ，初相確定了正弦量計時始的位置。初相的取值范圍在-π~π之間3.正弦交流電的相位和初相初相ut0例相位初相u、i的相位差為：

顯然，相位差實際上等于兩個同頻率正弦量之間的初相之差。相位差兩個同頻率正弦量之間相位的差值稱為它們的相位差u1與u2反相，即相位差為180°；ωtu4u2u1uu3超前u190°，或說u1滯后u390°，二者為正交的相位關系。u1與u4同相，即相位差為零。介紹幾個有關相位差的概念：u3相位差2.正弦量的向量表示法

正弦量還可以用一個稱為相量的有方向的線段表示。該線段的長度等于正弦電量的有效值，該線段與橫坐標軸正方向的夾角等于正弦量的初相角。j

應用相量圖時注意以下幾點：(1)同一相量圖中，各正弦交流電的頻率應相同。(2)同一相量圖中，相同單位的相量應按相同比例畫出。(3)一般取直角坐標軸的水平正方向為參考方向，逆時針轉動的角度為正，反之為負。(4)用相量表示正弦交流電后，它們的加、減運算可按平行四邊形法則進行。i=uR（1）電阻元件上的電壓、電流關系iRu電壓、電流的瞬時值表達式為：

由兩式可推出，電阻元件上電壓、電流的相位上存在同相關系；數(shù)量上符合歐姆定律，即：I=UR二、單一元件交流電路的特性

1.純電阻元件交流電路（a）電路圖

（b）波形圖

（c）向量圖

（2）

功率

瞬時功率p瞬時功率用小寫！則平均功率（有功功率）P(一個周期內的平均值)

P=UI

平均功率代表了電路實際消耗的功率，因此也稱之為有功功率。（1）電感元件上的電壓、電流關系設通過L中的電流為

則L兩端的電壓為

相位上電壓超前電流90°電壓電流之間的數(shù)量關系：ULm=ImωL=ImXL其中XL是電感電抗，簡稱感抗，單位是歐姆。L+–uiUL=IωL=IXL2.純電感元件交流電路電感元件的電壓電流有效值關系為

XL=2πfL=ωL，雖然式中感抗和電阻類似，等于元件上電壓與電流的比值，但它與電阻有所不同，電阻反映了元件上耗能的電特性，而感抗則是表征了電感元件對正弦交流電流的阻礙作用，這種阻礙作用不消耗電能，只能推遲正弦交流電流通過電感元件的時間。XL與頻率成正比；與電感量L成正比。直流下頻率f=0，所以XL=0。L

相當于短路。（a）電路圖

（b）波形圖

（c）向量圖

（3）電感元件的功率有功功率P=0，電感元件不耗能！

無功功率QL

（單位為乏爾Var）無功功率QL反映了電感元件與電源之間能量交換的規(guī)模。（1）

電容元件上的電壓、電流關系設加在C上的電壓則C中通過的電流在相位上電流超前電壓90°。電壓電流之間的數(shù)量關系：ILm=UmωC=Um/XC其中XC是電容電抗，簡稱容抗，單位也是歐姆。C+–ui3.純電容元件交流電路（2）容抗的概念其中：IC=U

C=U/XC電容元件電壓電流有效值關系為XC與頻率成反比；與電容量C成反比，因此頻率越高電路中容抗越小，這被稱作電容元件的通交作用，高頻電路中電容元件相當于短路。

直流下頻率f=0，所以XC=∞。我們說電容元件相當于開路。（隔直作用）

容抗反映了電容元件對正弦交流電流的阻礙作用。只有在一定頻率下，電容元件的容抗才是常數(shù)。（a）電路圖

（b）波形圖

（c）向量圖

（3）電容元件的功率有功功率P=0，電容元件不耗能！

無功功率QL

（單位為乏爾Var）無功功率QL反映了電容元件與電源之間能量交換的規(guī)模。?××?1.三相交流電源

NSXBYCZA三繞組在空間位置互差120o定子轉子轉子裝有磁極并以

的速度旋。三個線圈中便產生三個單相電動勢。三相交流發(fā)電機示意圖尾端：

XYZ首端：

ABC↓↓↓三、三相交流電路對稱三相交流電波形圖u0TuAuBuCωt

對稱三相交流電的特征：大小相等，頻率相同，相位互差120o。120°120°120°UBUAUC對稱三相電壓相量圖三相電動勢達到最大值的先后順序稱為相序。正相序：U—V—W；負相序（或逆相序）：W—V—UN中點或零點N相線中線或零線相線相線線電壓相電壓三相四線制供電系統(tǒng)UVWU1W1V1U2V2W2三相電源Y接時可向負載提供兩種電壓線電壓Ul相電壓UP2.三相電源的連接方式三相電源的星形（Y）連接每相繞組兩端的電壓。

線電壓：

任意兩根相線之間的電壓。

線電壓和相電壓的關系：A．線電壓和相電壓的數(shù)量關系：

B．線電壓和相電壓的相位關系：線電壓超前對應的相電壓30°。相電壓：

三相電源的三角形連接

將三相電源內每相繞組的末端和另一相繞組的始端依次相連的連接方式，稱為三相電源繞組的三角形（Δ形）連接。線電壓和相電壓的關系：

若三相電動勢為三相對稱電動勢，則三角形閉合回路的總電動勢等于零，即3.三相負載的連接方式三相負載的一端連在一起與零線相接；另一端分別與火線相接的方式稱為：星形接法負載有兩種接法:UWV

NZZZUWVZZZ三相負載的首尾相連成一個閉環(huán)，然后與三根火線相接的方式稱為：三角形接法(1)負載的Y形連接:UWV

NZZZuUuVuW線電流iWiViU相電流Y接負載的端電壓等于電源相電壓；負載中通過的電流稱為相電流IP；iN中線電流

三相電源對稱、三相Y接負載也對稱的情況下，三相負載電流也是對稱的，此時中線電流為零?；鹁€上通過的電流稱為線電流Il；中線上通過的電流稱為中線電流IN；各相負載中通過的電流分別為：中線電流：

顯然（2）負載的Δ形連接:uUVuVWuWUΔ接負載的端電壓等于電源線電壓；負載中通過的電流稱為相電流IP；火線上通過的電流稱為線電流Il；各相負載中通過的電流分別為：各線電流與相電流的關系為：UWVZZZ線電流iWiViU相電流iUViVWiWU電流相量圖-IBCIAICA-IBIAB-IC線、相電流關系為：

三相電源對稱、三相Y接負載也對稱的情況下，三相負載中的相電流iAB、iBC、iCA也是對稱的，火線上通過的三個線電流iA、iB、iC也對稱。由相量圖還可看出，在三相對稱情況下，線電流是相電流的倍，相位滯后與其相對應的相電流30°。任務一正弦交流電路分析項目內容和步驟1.使用萬用表測量交流電壓要求：觀察電工電子實驗臺上信號源部分面板結構，調整交流電源的輸出電壓。選擇萬用表交流電壓擋的適當量程，將萬用表并聯(lián)在交流電源兩端，測量其電壓值。2.使用示波器觀測交流信號要求：正確連接交流電源與示波器，調整示波器相關旋鈕，使之顯示清晰、穩(wěn)定波形。使用示波器準確讀取交流電壓的峰-峰值和周期。

汽車上的三相交流發(fā)電機是汽車的主電源它提供汽車運行時的所有用電器的電量，交流電經(jīng)整流器整流后變?yōu)橹绷麟?，供給汽車電器使用，所以我們大家一起認識交流發(fā)電機任務二汽車交流發(fā)電機的拆解與檢測一、汽車交流發(fā)電機1.后端蓋

2.電刷架

3.電刷

4.電刷彈簧壓蓋

5.硅二極管

6.元件板（散熱板）7.轉子總成

8.定子總成

9.前端蓋

10.風扇

11.V帶輪1.交流發(fā)電機的構造

轉子轉子的功用是產生旋轉磁場。轉子由爪極、磁軛、磁場繞組、集電環(huán)、轉子軸組成，見圖。轉子軸上壓裝著兩塊爪極，兩塊爪極各有六個鳥嘴形磁極,爪極空腔內裝有磁場繞組(轉子線圈)和磁軛。集電環(huán)由兩個彼此絕緣的銅環(huán)組成，集電環(huán)壓裝在轉子軸上并與軸絕緣，兩個集電環(huán)分別與磁場繞組的兩端相連。定子定子的功用是產生交流電。定子由定子鐵心和定子繞組成。定子鐵心由內圈帶槽的硅鋼片疊成，定子繞組的導線就嵌放在鐵心的槽中。定子繞組有三相，三相繞組采用星形接法，產生三相交流電。三相繞組的必須按一定要求繞制,才能使之獲得頻率相同、幅值相等、相位互差120°的三相電動勢。3.整流器(1)作用：將定子繞組產生的三相交流電動勢轉換為脈動直流電。(2)組成：6只硅整流二極管。4.前后端蓋(1)組成：鋁合金壓鑄，為非導磁材料，輕便，便于安裝、拆下。(2)作用：支撐相關部件。5.電刷與滑環(huán)接觸，接通勵磁電路。6.風扇在發(fā)電機工作時，強制通風冷卻發(fā)電機內部。2.交流發(fā)電機的工作原理

交流發(fā)電機的勵磁方式1)當發(fā)電機輸出電壓高于蓄電池電壓，勵磁方式為自勵。2)當發(fā)電機輸出電壓低于蓄電池電壓，勵磁方式為他勵。發(fā)電機特殊的勵磁方式是由其轉子磁極剩磁較弱的特性決定的。

1.定子繞組的檢測

二、交流發(fā)電機的檢測（a）定子繞組的電阻檢測

（b）定子繞組的絕緣檢測圖

2.轉子繞組的檢測

（a）轉子繞組的電阻檢測（b）轉子繞組的絕緣檢測圖（a）正極管的檢測（b）負極管的檢測

3.硅整流管的檢測

三、安全用電

1.安全用電基礎知識

（1）觸電危害

1）電傷電傷是指電流的熱效應、化學效應、機械效應對人體外表造成的局部傷害，最常見的有電灼傷、電烙印、皮膚金屬化三種類型。

2）電擊電擊是指電流通過人體而造成的內部器官在生理上的反應和病變。觸電對人體的傷害程度取決于通過人體電流的大小。當通過人體的工頻電流超過50mA，且通過時間超過1s時，可能造成生命危險。

安全電壓：36V以下（2）常見的觸電形式

1）單相觸電單相觸電是指人體在地面或其他接地體上，人體的某一部分觸及一相帶電體的觸電事故。2）兩相觸電兩相觸電是指人體兩處同時觸及兩相帶電體而發(fā)生的觸電事故，電流從一根相線經(jīng)過人體流至另一根相線。3）跨步電壓觸電輸電線斷線落地或者外殼接地的電氣設備絕緣損壞而漏電時，電流在落地點或接地體周圍地面產生強大的電場。當人走過落地點周圍時，其兩腳間會承受一定的電壓，稱為跨步電壓。保護接地保護接零

2.電氣安全防護

（1）保護接地：在中性點不接地的三相電源系統(tǒng)中，保護接地就是把電氣設備的金屬外殼與地做可靠的金屬連接。（2）保護接零：保護接零就是在中性點接地的系統(tǒng)中，將電氣設備在正常情況下不帶電的金屬部分與零線做良好的金屬連接。

3.觸電急救

（1）口對口人工呼吸法：迅速解開觸電人的衣服、褲帶，松開上身的衣服，使其胸部能自由擴張，不妨礙呼吸，使觸電人仰臥，不墊枕頭，頭先側向一邊清除其口腔內的異物，救護人員位于觸電人頭部的左邊或右邊，用一只手捏緊其鼻孔，不使漏氣，另一只手托在觸電者頸后，將頸部上抬。救護人員做深呼吸后，緊貼觸電人的嘴巴，向他大口吹氣，然后放松捏著鼻子的手，讓氣體從觸電者的肺部排出。如此反復進行，每5s一次（吹氣2s，停3s），直到觸電者蘇醒為止。

（2）胸外擠壓心臟法：使觸電人仰臥，解開觸電人的衣褲，清除口腔內異物，使其胸部能自由擴張。救護人員位于觸電人一邊，最好是跨跪在觸電人的腰部，將右手的掌根放在心窩稍高一點的地方（掌根放在胸骨的下二分之一部位），中指指尖對準鎖骨間凹陷處邊緣，左手壓在右手上，呈兩手交疊狀。掌跟用力下壓3～4cm，然后突然放松，讓胸部自行彈起，每分鐘100次為宜，必須堅持連續(xù)進行，不可間斷。一、二極管的識別與檢測

任務三汽車整流電路的分析1.半導體基本知識

具有晶體結構的純凈半導體稱為本征半導體。晶體通常具有規(guī)則的幾何形狀，在空間中按點陣（晶格）排列。最常用的半導體材料為硅（Si）和鍺（Se）。

＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4從共價鍵晶格結構來看，每個原子外層都具有8個價電子。但價電子是相鄰原子共用，所以穩(wěn)定性并不能象絕緣體那樣好。在游離走的價電子原位上留下一個不能移動的空位，叫空穴。

受光照或溫度上升影響，共價鍵中價電子的熱運動加劇，一些價電子會掙脫原子核的束縛游離到空間成為自由電子。

由于熱激發(fā)而在晶體中出現(xiàn)電子空穴對的現(xiàn)象稱為本征激發(fā)。

本征激發(fā)的結果，造成了半導體內部自由電子載流子運動的產生，由此本征半導體的電中性被破壞，使失掉電子的原子變成帶正電荷的離子。

由于共價鍵是定域的，這些帶正電的離子不會移動，即不能參與導電，成為晶體中固定不動的帶正電離子。＋＋＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4受光照或溫度上升影響，共價鍵中其它一些價電子直接跳進空穴，使失電子的原子重新恢復電中性。

價電子填補空穴的現(xiàn)象稱為復合。

參與復合的價電子又會留下一個新的空位，而這個新的空穴仍會被鄰近共價鍵中跳出來的價電子填補上，這種價電子填補空穴的復合運動使本征半導體中又形成一種不同于本征激發(fā)下的電荷遷移，為區(qū)別于本征激發(fā)下自由電子載流子的運動，我們把價電子填補空穴的復合運動稱為空穴載流子運動。

本征半導體雖然有自由電子和空穴兩種載流子，但由于數(shù)量極少導電能力仍然很低。如果在其中摻入某種元素的微量雜質，將使摻雜后的雜質半導體的導電性能大大增強。+五價元素磷(P)＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4P摻入磷雜質的硅半導體晶格中，自由電子的數(shù)量大大增加。因此自由電子是這種半導體的導電主流。

在室溫情況下，本征硅中的磷雜質等于10-6數(shù)量級時，電子載流子的數(shù)目將增加幾十萬倍。摻入五價元素的雜質半導體由于自由電子多而稱為電子型半導體，也叫做N型半導體。＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4三價元素硼(B)B+摻入硼雜質的硅半導體晶格中，空穴載流子的數(shù)量大大增加。因此空穴是這種半導體的導電主流。

一般情況下，雜質半導體中的多數(shù)載流子的數(shù)量可達到少數(shù)載流子數(shù)量的1010倍或更多，因此，雜質半導體比本征半導體的導電能力可增強幾十萬倍。

摻入三價元素的雜質半導體，由于空穴載流子的數(shù)量大大于自由電子載流子的數(shù)量而稱為空穴型半導體，也叫做P型半導體。在P型半導體中，多數(shù)載流子是空穴，少數(shù)載流子是自由電子，而不能移動的離子帶負電。－2.PN結及其單向導電性

PN結形成的過程中，多數(shù)載流子的擴散和少數(shù)載流子的漂移共存。開始時多子的擴散運動占優(yōu)勢，擴散運動的結果使PN結加寬，內電場增強；另一方面，內電場又促使了少子的漂移運動：削弱了內電場，使PN結變窄。最后，擴散運動和漂移運動達到動態(tài)平衡，空間電荷區(qū)的寬度基本穩(wěn)定，即PN結形成。PN結的單向導電性3.二極管

使用二極管時，必須注意極性不能接反，否則電路非但不能正常工作，還有毀壞管子和其他元件的可能。（1）基本結構

（2）

二極管的伏安特性U(V)0.500.8-50-25I(mA)204060

(

A)4020

二極管的伏安特性是指流過二極管的電流與兩端所加電壓的函數(shù)關系。二極管既然是一個PN結，其伏安特性當然具有“單向導電性”。

二極管的伏安特性呈非線性，特性曲線上大致可分為四個區(qū)：

外加正向電壓超過死區(qū)電壓(硅管0.5V，鍺管0.1V)時，內電場大大削弱，正向電流迅速增長，二極管進入正向導通區(qū)。硅二極管的正向導通電壓約為0.7V，鍺二極管的正向導通電壓約為0.3V。死區(qū)正向導通區(qū)反向截止區(qū)

當外加正向電壓很低時，由于外電場還不能克服PN結內電場對多數(shù)載流子擴散運動的阻力，故正向電流很小，幾乎為零。這一區(qū)域稱之為死區(qū)。

外加反向電壓超過反向擊穿電壓UBR時，反向電流突然增大，二極管失去單向導電性，進入反向擊穿區(qū)。反向擊穿區(qū)反向截止區(qū)內反向飽和電流很小，可近似視為零值。（3）

二極管的主要參數(shù)

1）最大整流電流IDM：指二極管長期運行時，允許通過的最大正向平均電流。其大小由PN結的結面積和外界散熱條件決定。

2）最高反向工作電壓URM：指二極管長期安全運行時所能承受的最大反向電壓值。手冊上一般取擊穿電壓的一半作為最高反向工作電壓值。

3）反向電流IR：指二極管未擊穿時的反向電流。IR值越小，二極管的單向導電性越好。反向電流隨溫度的變化而變化較大，這一點要特別加以注意。

4）最大工作頻率fM：此值由PN結的結電容大小決定。若二極管的工作頻率超過該值，則二極管的單向導電性能將變得較差。（3）

二極管的識別與檢測1）從外觀判別二極管的極性

二極管的正、負極性一般都標注在其外殼上，有時會將二極管的圖形直接畫在其外殼上。兩引腳若是軸向引出，則在二極管外殼上印有標記，有時在負端以色環(huán)（點）標志，用以區(qū)分正負極。2）萬用表檢測普通二極管的極性

萬用表測量二極管極性是根據(jù)二極管正向電阻小，反向電阻大的特點，用萬用表的R100或R1k檔測量二極管的正、反向電阻。若兩次阻值相差很大，說明該二極管性能良好。并根據(jù)測量電阻小的那次的表棒接法，判斷出與黑表棒連接的是二極管的正極，與紅表棒連接的是二極管的負極。（2）萬用表檢測普通二極管的極性

萬用表測量二極管極性是根據(jù)二極管正向電阻小，反向電阻大的特點，用萬用表的R100或R1k檔測量二極管的正、反向電阻。若兩次阻值相差很大，說明該二極管性能良好。并根據(jù)測量電阻小的那次的表棒接法，判斷出與黑表棒連接的是二極管的正極，與紅表棒連接的是二極管的負極。I(mA)40302010

0-5-10-15-20(μA)0.40.8－12－8－4U(V)

穩(wěn)壓二極管的反向電壓幾乎不隨反向電流的變化而變化，這就是穩(wěn)壓二極管的顯著特性。D

穩(wěn)壓二極管是一種特殊的面接觸型二極管，其反向擊穿可逆。正向特性與普通二極管相似反向擊穿特性ΔIZΔUZ（1）

穩(wěn)壓二極管實物圖圖符號及文字符號

顯然穩(wěn)壓管的伏安特性曲線比普通二極管的更加陡峭。4.特殊二極管

為了發(fā)揮穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓作用，在使用時要注意以下幾點：1）穩(wěn)壓管使用時必須加反向電壓即正極接低電位，負極接高電位。2）穩(wěn)壓管在電路中應與被穩(wěn)壓的負載并聯(lián)連接。3）為防止穩(wěn)壓管反向工作電流超過最大值而過熱損壞，使用時必須串聯(lián)限流電阻。汽車儀表穩(wěn)壓電路

發(fā)光二極管是一種能把電能直接轉換成光能的固體發(fā)光元件。發(fā)光二極管和普通二極管一樣，管芯由PN結構成，具有單向導電性。實物圖圖符號和

文字符號D

發(fā)光管正常工作時應正向偏置，因發(fā)光管屬于功率型器件，因此死區(qū)電壓較普通二極管高，其正偏工作電壓至少要在1.3V以上。（2）

發(fā)光二極管（3）光敏二極管

PN結頂部由玻璃窗口的金屬材料封裝或用透明樹脂封裝，以便于接受光的照射。在PN結受到光線照射時，可以激發(fā)產生電子空穴對，從而提高了少數(shù)載流子的濃度。無光照時，反向電流很??；有光照時，反向電流急劇增加，且光照越強，反向電流越大。（a）外形（b）符號（c）伏安特性曲線將交流電變換成脈動的直流電1.單相半波整流電路

u2正半周，二極管VD導通，忽略管壓降時，輸出電壓UO等于u2。VDIOTRLUOu2u1u2ωt0uoωt0u2

u2負半周，二極管VD反偏截止，UO等于0。電路實現(xiàn)了半波整流。二、汽車交流發(fā)電機整流器電路流過整流二極管的平均電流：二極管承受的反向峰值電壓為：

常用于整流電流較小、對脈動要求不高的電子儀器和家用電器中。電路特點：結構簡單，輸出電流適中；輸出電壓脈動較大，整流效率低。輸出電壓平均值：aTbVDRLuO+-單相橋式整流電路VD1-VD4為整流元件,組成橋式結構電源變壓器負載TrRLuou1VD4VD2VD1VD3u2ABCD2.單相橋式整流電路+?u1u2TVD4VD2VD1VD3RLuo（1）正半周時電流通路承受反壓截止VD1和VD3導通，VD2和VD4截止。u2uo?+u1u2TVD4VD2VD1VD3RLuo承受反壓截止u2uL（2）負半周時電流通路u2>0時VD1,VD3導通VD2,VD4截止電流通路:A

VD1

RLVD3Bu2<0時VD2,VD4導通VD1,VD3截止電流通路:B

VD2

RLVD4A輸出是脈動的直流電壓！vD4,vD2vD3,vD1u2VD4VD2VD1VD3RLABuo3.汽車交流發(fā)電機整流器電路

交流發(fā)電機是利用整流器的單向導電性把交流電轉變?yōu)橹绷麟姟Ｆ胀ń涣靼l(fā)電機是利用6只二極管組成的三相橋式整流電路，把定子繞組中整流出來的交流電轉變?yōu)橹绷麟?。正極管負極管

六管構成三相橋式整流電路，其中3只正極管（VD1、VD3、VD5）的負極聯(lián)接在一起，而3只負極管（VD2、VD4、VD6）的正極聯(lián)接在一起。

在三相橋式整流電路中，整流輸出電壓分別由三相電源的三個線電壓輪流供電，輸出電壓的瞬時值始終與電源線電壓相等，在一個周期內每只二極管導電時間都是1/3周期。這樣反復循環(huán)，六只二極管輪流導通，在負載端便得到一個較平穩(wěn)的直流電壓。電壓波形如圖所示。三、濾波、穩(wěn)壓電路

1.半波整流電容濾波電路設t1時刻接通電容t1整流電路為電容充電充電結束沒有電容時的輸出波形au2u2u1bVD4VD2VD1VD3RLSC+–ωtu2uoωtuo（2）RL接入（且RLC較大）時

(忽略整流電路內阻)

電容通過RL放電，在整流電路電壓小于電容電壓時，二極管截止，整流電路不為電容充電，uo會逐漸下降。

2.電感濾波電路

整流電路輸出的電壓中，其直流分量由于電感近似于短路而全部加到負載兩端。交流分量由于的感抗遠大于負載電阻而大部分降在電感上，負載上只有很小的交流電壓，達到了濾除交流分量的目的。3.穩(wěn)壓電路

任務三汽車整流電路的分析

項目內容和步驟1.正極型和負極型二極管性能優(yōu)劣的檢測。要求：用萬用表檢測正極型和負極型二極管，判斷二極管是否損壞、性能優(yōu)劣，記錄測量數(shù)據(jù)。2.半波整流和橋式整流電路的分析與測量要求：分別連接半波整流和橋式整流電路，用示波器觀察并記錄和的波形，并讀取和的數(shù)值，將測量結果按要求填入表2-5中。將的測試值與計算值進行比較，并分析其原因。-142-項目三汽車常用電磁器件原理分析與檢測

任務一汽車喇叭繼電器故障檢測任務二汽車用變壓器汽車喇叭繼電器出現(xiàn)故障，如何進行檢測、故障排除？

任務一汽車喇叭繼電器故障檢測一、磁場的產生1.磁體物體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質叫做磁性。具有磁性的物體叫磁體。2.磁場磁場具有力和能的性質，磁場是磁體周圍空間的一種特殊物質。3.磁場的基本物理量

磁場是由電流產生的，磁場用磁感線描述。

（1）磁通

磁場中穿過某一截面積A

的磁感線數(shù)。單位：韋[伯]（Wb）。（2）磁感應強度B

描述介質中的實際磁場強弱和方向。

B是一個矢量，其方向為磁場的方向。大小：

（a）直線電流的磁場（b）右手螺旋定則（c）通電線圈的磁場（d）右手螺旋定則二、電和磁的關系

1.電生磁

2.磁生電當導體相對于磁場而做切割磁力線運動或通過線圈的磁通量發(fā)生變化時，在導體或線圈中就會產生電動勢；若導體或線圈是閉合電路的一部分，在導體或線圈中將會產生電流；這種由導體相對運動切割磁力線或變化磁場在導體中磁通量發(fā)生變化而產生電動勢的現(xiàn)象稱為電磁感應現(xiàn)象，而由電磁感應引起的電動勢叫做感應電動勢。三、磁路（a）單相變壓器的磁路（b）直流電動機的磁路

（c）磁電式儀表的磁路（d）電磁繼電器的磁路四、鐵磁性材料1.鐵磁性材料的磁性能1）高導磁性。鐵磁性材料的磁導率很高，表現(xiàn)為具有很強的磁化特性，即在外磁場的作用下能產生遠遠大于外磁場的附加磁場。2）磁飽和性。當外磁場增加到一定的數(shù)值時，即使外磁場再增加，附加磁場也不會再增加，這時磁感應強度B達到最大值，鐵磁性材料的這一特性叫磁飽和性。3）磁滯性。在鐵芯線圈中通入交流電，鐵芯被交變的磁場反復磁化，在電流變化一次時，磁感應強度B隨磁場強度H發(fā)生變化，這種磁感應強度滯后于磁場變化的性質稱為磁性物質的磁滯性。2.鐵磁性材料的分類1）軟磁材料。軟磁材料的特點是磁導率很大，容易磁化，也容易去磁。2）硬磁材料。硬磁材料的特點是不易磁化，也不易去磁。3）矩磁材料。矩磁材料的特點是在很小的外磁場作用下，就能磁化并達到飽和；外磁場去掉后，磁性不變。五、汽車中的霍爾元件

1.霍爾效應和霍爾元件

將左手伸開，讓磁感應線穿過掌心，四指指向控制電流的方向，大拇指所指的方向就是霍爾電壓UH的正極。

六、電磁鐵及在汽車上的應用銜鐵鐵心鐵心線圈線圈銜鐵結構：線圈、鐵心、銜鐵利用電磁力實現(xiàn)某一機械發(fā)生動作的電磁元件。1.電磁鐵盆形電喇叭結構圖2.電喇叭汽車盆形電喇叭由鐵芯、線圈、銜鐵、膜片、觸點、共鳴板組成。（1）電磁式繼電器

電磁式繼電器的結構和工作原理與接觸器基本相同，它由電磁機構和觸頭系統(tǒng)組成。按吸引線圈電流分類：直流電磁式繼電器和交流電磁式繼電器1－底座2－反作用彈簧3－調節(jié)螺釘4－非磁性墊片5－銜鐵6－鐵心7－極靴8－線圈9－觸頭七、繼電器控制電路工作電路S1MS2S

電磁繼電器是一種用控制電路中的小電流或低電壓去控制大電流或高電壓的自動開關電器。

當開關S1閉合時，繼電器線圈通電產生磁場，將銜鐵吸合,從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點吸合。開關S的觸點接通，工作電路有電流通過，電動機便轉動起來。

開關S1斷開時，線圈斷電，電磁吸力隨之消失，銜鐵就會在彈簧反作用力的作用下返回原來的位置，開關S的觸點斷開，電動機便停止轉動。（2）干簧繼電器

當線圈通入電流時，在線圈的軸向產生了磁場，該磁場使密封管內的兩干簧片磁化，于是在兩干簧片觸點產生極性相反的兩種磁極，它們就相互吸引而閉合。當線圈斷電時，磁場消失，兩干簧片也失去磁性，依靠其自身的彈性而恢復原位，使觸點斷開。（a）接通電流時（b）切斷電流時（3）汽車電喇叭繼電器

利用開關控制繼電器的吸合與斷開，而利用繼電器的觸點控制電氣部件的通斷，這樣就可以避免開關或按鍵無法承受汽車電氣部件的大電流而燒毀。電喇叭繼電器電路

任務一汽車喇叭繼電器故障檢測

項目內容和步驟1.電磁感應現(xiàn)象的驗證。要求：連接好電路，檢查無誤后接通電源開關，記錄當通電線圈從上下運動時，檢流計偏轉情況。2.繼電器線圈電阻的測量。要求：用萬用表電阻擋測量繼電器線圈電阻，按下喇叭按鈕，注意觀察觸點動作，用萬用表電壓擋測量繼電器觸點B與搭鐵間的電壓。一、變壓器的結構任務二汽車用變壓器鐵心:硅鋼片疊壓而成。繞組:高壓繞組和低壓繞組同心地套在鐵心上。

其他部件:油箱、冷卻裝置、保護裝置等。

心式變壓器

鐵心

繞組

殼式變壓器

鐵心

繞組

二、變壓器的工作原理和特性＋u2－e1e2＋u1－ZLi2i1ΦΦ

1Φ

2一次繞組二次繞組變壓器符號AXax變壓器的原理圖(1)電壓變換U1U20—–=–—=KN1N2—變比(2)電流變換(3)阻抗變換'ZL=K2ZL'|ZL|=K2|ZL|I1I2—–=–—=—

N2N11KI1I2—–=–—=—

N2N1U1?N1N2ZL?U21.自耦變壓器：二次繞組是一次繞組的一部分

三、特殊變壓器

?U1

?N1N2

?U2ZLI1

?I2

?I手柄繞組接觸臂2.電流互感器：用于測量大電流

N1N2負載A~i1i2注意:(1)測量時二次繞組電路不允許開路！(2)一次繞組工作電壓較高時，二次繞組與鐵心必須接地。

五、點火線圈

在汽車上應用最典型的自耦變壓器就是點火線圈，它能將汽車電源系統(tǒng)提供的低壓變?yōu)楦哌_幾千伏甚至上萬伏的高壓，用于點燃發(fā)動機內的汽油混合氣。

1、原理：一次、二次繞組配合使用將汽車電源產生的低電壓變成高電壓，形成穩(wěn)定的電火花以點燃可燃混合氣。2、分類：任務二

汽車用變壓器

項目內容和步驟點火線圈的檢驗

點火線圈的檢驗主要包括外部檢驗、初次級繞組斷短路搭鐵檢驗。1.外部檢驗2.初次級繞組斷路、短路、搭鐵檢驗1）測量電阻法。2）試燈檢驗法。

項目四 汽車執(zhí)行器與控制電路的分析任務一 晶體管的識別與檢測任務二 晶體管汽車電子電路任務二 汽車充電系統(tǒng)電壓監(jiān)視器電路的分析任務一 晶體管的識別與檢測任務一晶體管的識別與檢測三極管是電路中常見的元器件，使用時如何用目測法或者借助萬用表判斷其管型和管腳？任務一 晶體管的識別與檢測一、晶體管的結構、符號及分類任務一 晶體管的識別與檢測任務一 晶體管的識別與檢測基區(qū)：最薄，摻雜濃度最低發(fā)射區(qū)：摻雜濃度最高發(fā)射結集電結e

NNP基極b發(fā)射極

結構特點：集電區(qū)：面積最大集電極c

becNPNUBBRBUCCRC從電位的角度看：NPN發(fā)射結正偏集電結反偏UB>UEUC>UBU>UC B任務一 晶體管的識別與檢測二、晶體管的電流放大作用1. 三極管放大的條件*外部條件：發(fā)射結正偏、集電結反偏任務一 晶體管的識別與檢測becPNPUBBRBUCCRC*外部條件：發(fā)射結正偏、集電結反偏UB<UEPNP發(fā)射結正偏集電結反偏U<UC B從電位的角度看：*晶體管內部條件：a）發(fā)射區(qū)雜質濃度>>基區(qū)；b）集電區(qū)摻雜濃度低，且集電結面積大c）基區(qū)很薄。UC<UB<UE任務一 晶體管的識別與檢測2.各電極電流關系及電流放大作用結論:1）三電極電流關系IE =IB +IC2）IC

IB，IC

IE，

IC

IB

IB IB

把基極電流的微小變化能夠引起集電極電流較大變化的特性稱為晶體管的電流放大作用。實質:用一個微小電流的變化去控制一個較大電流的變化。

IC

IC

發(fā)射極是輸入回路、輸出回路的公共端共射特性曲線測試電路輸入回路

UBBVUCEUBERBIB

AUCCV++–輸出回路

––+ –+任務一 晶體管的識別與檢測三、三極管的伏安特性三極管各電極電壓與電流的關系可用伏安特性曲線表示，是管子內部載流子運動的外部表現(xiàn)，反映了晶體管的性能，是分析放大電路的依據(jù)。ICmA任務一 晶體管的識別與檢測1.輸入特性曲線它是指一定集電極和發(fā)射極電壓UCE