汽车电工电子技术教材(PPT36页)

二、交流电的周期、频率和角频率
周期
• 周期是指正弦交流电按正弦规律变化一周所需要的时间，用字母T表示， 单位为s（秒），如图5-3所示。
频率
• 频率是指正弦交流电在一秒内按正弦规律变化的周期数，用字母f表示，
单位为Hz（赫［兹］）。频率和周期互为倒数，即
f 1 T
角频率
• 角频率是指单位时间内正弦交流电变化的角度。工程上常用弧度来表示
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1.1 电路及其基本物理 1.2 电阻、电感和电容元件 1.3 电路的基本定律 1.4 电路分析方法
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1. 电流 电流是由电荷的定向移动而形成的。金属导体中的电流，是自由电子在电场 力作用下运动而形成的。电流不仅有大小，而且有方向。 电流的大小用电流强度来表示，如果电流的大小和方向均不随时间变化，这 种电流称为恒定电流，简称直流。对于直流，单位时间内通过导体横截面的 电量叫做电流强度，简称电流， 用I表示
表示电流，单位是安培(A)；t表示时间，单位是秒(s)。
1.2电阻、电感和电容元件
1.电阻的基本概念 导体对电流的阻碍作用叫做电阻，用R表示。电阻是汽车电器和电子设备中 用的较多的基本元件之一。 2.电阻元件的分类 电阻元件的种类形状很多，按用途可分为限流电阻器、降压电阻器、分压 电阻器、取样电阻器、保护电阻器、热敏电阻器、压敏电阻器、光敏电阻 器等；按阻值能否调节可分为固定电阻器、可变电阻器；按制作材料可分 为碳膜电阻器、金属膜电阻器、线绕电阻器、有机实芯电阻器等；按结构 形状不同可分为圆柱型电阻器、圆盘型电阻器和贴片型电阻器等；按功率 可分为1/16w、1/8w、1/4w、1/2w、1w、2w等额定功率的电阻；按精 确度可分为普通电阻器(±5％、±10 %、±20％等)和精密电阻器(±0.1％、 ±0.2％、±0.5％、±1％、±2％等)。
在一个周期内所达到的最大
瞬时值，用大写字母加下标 m表示，如E m，Um ，Im 分 别表示电动势、电压和电流 的最大值。如图5-3所示， Um为电压最大值。
有效值是根据交流电的热效应来规定的。我们将交流电与直流 电分别通过相同的电阻，如果在相同时间内产生的热量相等，则把 这一直流电的数值称为这个交流电的有效值，用大写字母E，U，I 分别表示电动势、电压和电流的有效值。
3.电阻元件的主要参数
4．电阻器的选用 在选用电阻器时，应根据电阻器在电路中的具体要求(从电气性能和经济
价值等方面)，不但要考虑阻值是否符合要求，而且还要考虑该电阻器在使用 中实际消耗的功率(或通过的电流)不能超过其额定功率(或额定电流)，否则 会使电阻器损坏。
5.电容器的检测 (1)电容器的简易测试
1.4 电路分析方法
1. 电阻的串联 如果把几个电阻顺序相连，并使其中没有其他支路，则这种连接方式称为 串联. 2.电阻的并联 如果把几个电阻的一端相连接在电路的同一点上，而把它们的另一端共同 接在电路的另一点上，则这种连接方式称为并联. 3.叠加原理
在线性电路中，任何一条支路中的电流或电压，都可以看成是由电路中 每一个电源(电压源或电流源)单独作用时，在此支路中产生的电流或电压 的代数和，这就是叠加原理。所谓每一个电源单独作用，就是假设其余电 源为零，即将理想电压源视为短路，理想电流源视为开路。
3. 电动势 电源电路势是表示电源内非静电力做功能力的物理量。在电源内部，电源力 (外力)把正电荷从负极移到正极所做的功WE与正电荷电量Q的比值，称为 该电源的电动势，用E表示
4.电流、电压和电动势的参考方向 通常规定电流的实际方向是由正电荷运动的方向；电压的实际方向是由高电 位指向低电位。而电源电动势的实际方向是由电源负极(低电位)指向正极(高 电位)。
角度，所以角频率的单位是rad/s（弧度每秒），用字母ω表示。角频率、
频率与周期之间的换算关系为
2 f 2 T
三、交流电的瞬时值、最大值和有效值
瞬时值是指正弦交流
电某一时刻的值，用小写 字母表示，如e，u，i分 别表示电动势、电压和电 流的瞬时值。
瞬时值 最大值
最大值又称振幅、幅值
或峰值，它是指正弦交流电
2. 电位和电压 在汽车电路中，通常采用单线制供电，即用汽车底盘、车架和发动机等金属作 为公用导线 (称为搭铁)。在分析计算某种电路或维修汽车电路时，通常把电路 的某一点作为参考点，并规定其电位等于零。电路中某一点的电位就是该点到 参考点(零电位点)的电压。通常规定电气设备的机壳及电路中许多元件汇集在 一起的公共点为参考点，用符号“⊥”表示。比参考点高的电位为正值，比参 考点低的电位为负值。电位的单位为伏特，简称伏(V)。
中，通过电路的电流与这段电路两端的Fra Baidu bibliotek压成正比，而与这段电路的电阻成 反比。这就是部分电路的欧姆定律。
2.全电路欧姆定律 含有电源的闭合电路称为全电路。其中电源内部的电路称为内电路，电
源外部的电路称为外电路 3.基尔霍夫定律 汽车电源系统电路。由图可知，汽车电源由蓄电池和发电机并联向负载 供电。可等效，E1和E2等效为的蓄电池和发电机，R3即为用电设备。
在通常情况下，电容器用作滤波或隔直，电路中对电容量的精确度要求不高， 故不需测量实际电容量。但是，使用中要掌握电容器的一般检测方法。
6.电容器在汽车上的应用 在汽车电气系统中，电容器用来储存电荷，它本身不消耗电能，其储存的电荷 会在放电时返送回电路中。
1．3 电路的基本定律
1. 部分电路的欧姆定律 只有电阻而不含电源的一段电路称部分电路。 实验证明：在这一段电路
一、正弦交流电的产生
正弦交流电产生的原理 如图5-2所示，实验中，线圈 在匀强磁场中匀速转动，可 以观察到电流表的指针随线 圈转动而摆动，且线圈每转 动一周，指针左右摆动一次。 实验说明线圈中产生了感应 电动势，从而产生了感应电 流，并且其大小和方向随时 间作周期性变化，这就是正 弦交流电产生的基本原理。
5. 电能与电功率
电流流过灯泡，灯泡会发光；电流流过电炉丝，电炉丝会发热；电流
流过电动机，电动机会运转。这些都说明电流通过电气设备时做了功，消
耗了电能，我们把电气设备在工作时间消耗的电能(也称为电功)用W表示。
电功的计算公式为：
W=UIt
(1-5)
式中：W表示电功，单位是焦耳(J)；U表示电压，单位是伏特(V)；I