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直流電路的認(rèn)知學(xué)習(xí)情境1演講人1.1電路的基本知識(shí)1.1.1電路的組成1.電路的定義如圖1.1所示,將某些電源、電氣設(shè)備或電子元器件用導(dǎo)線連接起來,能實(shí)現(xiàn)某種目的就構(gòu)成了電路,也可以說電路就是電流流過的路徑。2.電路的組成及各部分作用根據(jù)在電路中所起的作用,可以將電路看成是由三部分組成的:電源、負(fù)載和中間環(huán)節(jié)。1)電源電源是提供電能的裝置,如圖1.1中左側(cè)的電池,在電動(dòng)汽車上動(dòng)力電池是高壓電源,蓄電池是低壓電源。圖1.1電路組成示意圖1.1.1電路的組成2)負(fù)載負(fù)載是消耗電能的裝置,如圖1.1中的電阻和發(fā)光二極管,在電動(dòng)汽車上驅(qū)動(dòng)電機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)等都屬于負(fù)載。3)中間環(huán)節(jié)中間環(huán)節(jié)包括控制設(shè)備、保護(hù)設(shè)備、連接導(dǎo)線等,如圖1.1中的開關(guān),在電動(dòng)汽車上的高壓導(dǎo)線、高壓繼電器、維修開關(guān)和熔斷器等都屬于中間環(huán)節(jié)。圖1.1電路組成示意圖1.1.2電路的作用電路主要有兩種作用。一種主要實(shí)現(xiàn)電能的傳輸、分配和應(yīng)用,如圖1.2中動(dòng)力電池將電能通過高壓導(dǎo)線輸送到電機(jī)控制器,再由電機(jī)控制器控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn);另一種主要實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞和處理,如圖1.2中動(dòng)力電池通過CAN線與整車控制器進(jìn)行信息的交互。圖1.2純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)控制原理圖1.1.3電路的狀態(tài)根據(jù)電路中電源與負(fù)載之間的連接情況,可以將電路分成三種工作狀態(tài):通路、斷路和短路,分別如圖1.3(a)、(b)、(c)所示。1.通路通路又可稱為有載或負(fù)載狀態(tài),是指電源與負(fù)載間構(gòu)成了閉合回路,在圖1.3(a)中,電源US(含電源的內(nèi)阻R0)和負(fù)載R間就構(gòu)成了通路,這是用電設(shè)備正常工作時(shí)的電路狀態(tài)。此時(shí),電路中的電流電源的端電壓
,負(fù)載兩端的電壓與電源的端電壓相同。圖1.3電路的三種工作狀態(tài)1.1.3電路的狀態(tài)2.斷路斷路又可稱為開路或空載,是指電源與負(fù)載間沒有構(gòu)成閉合回路,在圖1.3(b)中,當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),整個(gè)電路就處于斷路狀態(tài),這種情況下用電設(shè)備不工作,負(fù)載兩端也沒有電壓。此時(shí)電路中的電流
,電源的端電壓
。3.短路短路是指電源未經(jīng)過負(fù)載而直接由導(dǎo)線連通構(gòu)成了閉合回路。在圖1.3(c)中,負(fù)載R被短路,沒有電流流過負(fù)載。若電路中沒有其他負(fù)載,因電源的內(nèi)阻很小,短路時(shí)電路中電流非常大,可以達(dá)到正常電流的幾倍甚至幾十倍,會(huì)引起電路設(shè)備損壞和發(fā)生事故,必須嚴(yán)格防止,避免發(fā)生,故常在電路中使用熔斷器或自動(dòng)斷路器來加以保護(hù)。例如熔斷器中的熔絲是由低熔點(diǎn)的鉛錫合金、銀絲制成,當(dāng)電流增大到一定數(shù)值時(shí),保險(xiǎn)絲首先被熔斷,從而切斷電路,起到短路保護(hù)的作用。此時(shí),電路中的電流
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