汽車電工電子技術(shù)基礎(chǔ)教案新-全文預(yù)覽

　　

【正文】 對(duì)于對(duì)稱負(fù)載星形（Y）連接：Il=Ip，相位滯后3003）三相電路的功率三相負(fù)載的等于各相功率之和，即P=P1+P2+P3在對(duì)稱三相電路中，無論負(fù)載是星形聯(lián)結(jié)還是三角形聯(lián)結(jié)，由于各相負(fù)載相同、各相電壓大小相等、各相電流也相等，所以總有功功率為其中j為對(duì)稱負(fù)載的阻抗角，也是負(fù)載相電壓與相電流之間的相位差。有效值ULU12=U23=U31=UL=Up線電壓比相應(yīng)的相電壓超前30176。)第三相(W相)電動(dòng)勢(shì)：e3=Emsin(wt+120176。對(duì)電源的要求適用于低內(nèi)阻的信號(hào)源適用于高內(nèi)阻的信號(hào)源提高感性負(fù)載(RL)功率因數(shù)的方法，是用適當(dāng)容量的電容器與感性負(fù)載并聯(lián)。XC諧振頻率諧振阻抗諧振電流品質(zhì)因數(shù)元件上電壓或電流UL=UC=QU，UR=UIL187。特性名稱電阻R電感L電容C⑴阻抗特性①阻抗電阻R感抗XL=wL容抗XC=1/(wC)②直流特性呈現(xiàn)一定的阻礙作用通直流(相當(dāng)于短路)隔直流(相當(dāng)于開路)③交流特性呈現(xiàn)一定的阻礙作用通低頻，阻高頻通高頻，阻低頻⑵伏安關(guān)系①大小關(guān)系UR=RIRUL=XLILUC=XCIC②相位關(guān)系(電壓與電流相位差)jui=0176。（1）瞬時(shí)功率P（2）有功功率P與功率因數(shù)l瞬時(shí)功率在一個(gè)周期內(nèi)的平均值叫做平均功率，它反映了交流電路中實(shí)際消耗的功率，所以又叫做有功功率，用P表示，單位是瓦特(W)。阻抗三角形的關(guān)系如圖86所示。)，　uC=XCImsin(wt90176。在電路中的交流電流與電容兩端電壓的變化率成正比。(或p/2)，即電感電流比電壓滯后90176。反映電感對(duì)交流電流阻礙作用程度的參數(shù)叫做感抗。（2）有效值相量表示法有效值相量表示法是用正弦量的有效值做為相量的模(長(zhǎng)度大小)、仍用初相角做為相量的幅角，例如則它們的有效值相量圖如圖74所示。（1）振幅（最大值）相量表示法圖74正弦量的有效值相量圖舉例振幅相量表示法是用正弦量的振幅值做為相量的模(大小)、用初相角做為相量的幅角，例如有三個(gè)正弦量為e=60sin(wt+60176。j，180j=180，t=0正弦交流量為正時(shí)j為正，t=0正弦交流量為負(fù)時(shí)j為負(fù)相位：正弦量任意時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的電位角相位差：兩個(gè)正弦量某時(shí)刻的相位之差1）解析式表示法i(t)=Imsin(wt+ji0)u(t)=Umsin(wt+ju0)e(t)=Emsin(wt+je0)圖72正弦交流電的波形圖舉例例如已知某正弦交流電流的最大值是2A，頻率為100Hz，設(shè)初相位為60176。I、U、E正弦交流量的三要素1）頻率：正弦交流量一秒鐘內(nèi)重復(fù)變化的次數(shù)。i、u、ei(t)=Imsin(wt+j0)u(t)=Umsin(wt+j0)e(t)=Emsin(wt+j0)式中，Im、Um、Em分別叫做交流電流、電壓、電動(dòng)勢(shì)的振幅(也叫做峰值或最大值)，電流的單位為安培(A)，電壓和電動(dòng)勢(shì)的單位為伏特(V)；w叫做交流電的角頻率，單位為弧度/秒(rad/s)，它表征正弦交流電流每秒內(nèi)變化的電角度；ji0、ju0、je0分別叫做電流、電壓、電動(dòng)勢(shì)的初相位或初相，單位為弧度rad或度(176。，可列出多少個(gè)獨(dú)立的電流方程，多少個(gè)獨(dú)立的電壓方程？。在使用疊加定理分析計(jì)算電路應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)疊加定理只能用于計(jì)算線性電路(即電路中的元件均為線性元件)的支路電流或電壓(不能直接進(jìn)行功率的疊加計(jì)算)；(2)電壓源不作用時(shí)應(yīng)視為短路，電流源不作用時(shí)應(yīng)視為開路；(3)疊加時(shí)要注意電流或電壓的參考方向，正確選取各分量的正負(fù)號(hào)。　解：在節(jié)點(diǎn)a上：I1=I2+I3則I2=I1I3=2516=9mA在節(jié)點(diǎn)d上：I1=I4+I5，則I5=I1I4=2512=13mA在節(jié)點(diǎn)b上：I2=I6+I5，則I6=I2I5=913=4mA電流I2與I5均為正數(shù)，表明它們的實(shí)際方向與圖中所標(biāo)定的參考方向相同，I6為負(fù)數(shù)，表明它的實(shí)際方向與圖中所標(biāo)定的參考方向相反。對(duì)于具有b條支路、n個(gè)節(jié)點(diǎn)的電路，可列出(n1)個(gè)獨(dú)立的電流方程和b(n1)個(gè)獨(dú)立的電壓方程。4)若一個(gè)網(wǎng)絡(luò)只有一根導(dǎo)線與地相連，那么這根導(dǎo)線中一定沒有電流通過。如圖33中，對(duì)于封閉面S來說，有I1+I2=I3。(2)列節(jié)點(diǎn)電流方程時(shí)，只需考慮電流的參考方向，然后再帶入電流的數(shù)值。如圖31電路中的AFCBA、EABDE回路均為網(wǎng)孔，該電路的網(wǎng)孔數(shù)目為m=2。如圖31電路的節(jié)點(diǎn)為A、B兩點(diǎn)，該電路的節(jié)點(diǎn)數(shù)目為n=2。按作用分為：電感線圈（自感作用）變壓器線圈（互感作用）按工作特征分為：固定電感器：小型固定電感器空心線圈扼流圈可變電感器：可變電感線圈微調(diào)電感線圈YL=NFL電感符號(hào)：L電感單位：亨 (H)、毫亨(mH)、微亨 (uH)，他們的換算關(guān)系為 1H=1000mH=1000 000uH電感量的標(biāo)稱：直標(biāo)式、色環(huán)標(biāo)式、無標(biāo)式 電感方向性：無方向6實(shí)驗(yàn)二：電路基本元件認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)7電路的基本定律一、常用電路名詞以右圖所示電路為例說明常用電路名詞。所以需要說明的是，電路中的電流是由于電容器充放電形成的，并非電荷直接通過了介質(zhì)。電容器并聯(lián)時(shí)，加在每個(gè)電容器上的電壓都相等。把幾個(gè)電容器首尾相接連成一個(gè)無分支的電路，稱為電容器的串聯(lián)，如圖43所示。圖42所示的平行板電容器的電容C，跟介電常數(shù)e成正比，跟兩極板正對(duì)的面積S成正比，跟極板間的距離成d反比，即式中介電常數(shù)e由介質(zhì)的性質(zhì)決定，單位是F/m。電容反映了電容器儲(chǔ)存電荷能力的大小，它只與電容本身的性質(zhì)有關(guān)，與電容器所帶的電量及電容器兩極板間的電壓無關(guān)。電容器每個(gè)極板上所儲(chǔ)存的電荷的量叫電容器的電量。電解電容器是有正負(fù)極之分的，使用時(shí)不可將極性接反或接到交流電路中，否則會(huì)將電解電容器擊穿。經(jīng)常用的電阻單位還有千歐(kW)、兆歐(MW)，采用千進(jìn)制固定電阻：可變電阻：變阻器電位計(jì)熱敏電阻：正溫度系數(shù)電阻、負(fù)溫度系數(shù)電阻光敏電阻磁敏電阻二、電容器1．結(jié)構(gòu)兩個(gè)彼此靠近又相互絕緣的導(dǎo)體，就構(gòu)成了一個(gè)電容器。電阻具有限流和分壓作用。（5）測(cè)量閉合角1）轉(zhuǎn)動(dòng)功能選擇旋轉(zhuǎn)開關(guān)至4CYL（5CYL、6CYL、8CYL）；2）將紅表筆插入V/Ω插孔，將黑表筆插入COM插孔；3）起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，將紅、黑表筆并入被測(cè)電路，讀數(shù)并記錄。交（AC）、直（DC）流轉(zhuǎn)換、自動(dòng)量程(AUTO)Hz/Duty：頻率/占空比msPULSE：脈沖寬度RPM、*10RPM：轉(zhuǎn)速4CYL（5CYL、6CYL、8CYL）：(缸數(shù))閉合角℃/F：溫度插孔：COM：“”10A、15A：測(cè)量大電流“+”mA/K：測(cè)量小電流“+”/V/Ω/RPM/K+：測(cè)量電壓/電阻/轉(zhuǎn)速/“+”溫度專用插孔（黃色）測(cè)量電流、電壓、電阻、轉(zhuǎn)速、閉合角、頻率、占空比、二極管、電容（1）測(cè)量直流/交流電流1）轉(zhuǎn)動(dòng)功能選擇旋轉(zhuǎn)開關(guān)至10A或μA/mA；2）按下功能選擇按鈕select至屏上顯示：AC（交流）、DC（直流）；3）將紅表筆插入μA/mA或10A插孔，將黑表筆插入COM插孔；4）將紅、黑表筆串入被測(cè)電路；5）接通電路電源，讀數(shù)并記錄。如：三、歐姆定律通過電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比，與電阻成反比。理想元件：電路是由電特性相當(dāng)復(fù)雜的元器件組成的，為了便于使用數(shù)學(xué)方法對(duì)電路進(jìn)行分析，可將電路實(shí)體中的各種電器設(shè)備和元器件用一些能夠表征它們主要電磁特性的理想元件(模型)來代替，而對(duì)它的實(shí)際上的結(jié)構(gòu)、材料、形狀等非電磁特性不予考慮。E=I（R0+RL）=IR0+UL2）斷路：斷路工作狀態(tài)，是指開關(guān)斷開或電路斷路時(shí)電路的工作狀態(tài)。2電路的基本概念一、電路的基本知識(shí)1．電路的基本物理量1）電流電荷的定向移動(dòng)形成電流電流的方向是指正電荷移動(dòng)的方向電流的大小用電流強(qiáng)度來表示，簡(jiǎn)稱電流。3)電氣設(shè)備的保護(hù)接零保護(hù)接零就是在電源中性點(diǎn)接地的三相四線制中，把電氣設(shè)備的金屬外殼與中性線連接起來。2．安全措施為防止發(fā)生觸電事故，除應(yīng)注意開關(guān)必須安裝在火線上以及合理選擇導(dǎo)線與熔絲外，還必須采取必要的防護(hù)措施：1)正確安裝用電設(shè)備電氣設(shè)備要根據(jù)說明和要求正確安裝，不可馬虎。觸電對(duì)人體的傷害程度，與流過人體電流的頻率、大小、通電時(shí)間的長(zhǎng)短、電流流過人體的途徑、以及觸電者本人的情況有關(guān)。4．主要內(nèi)容二、安全用電1．觸電人體因觸及高電壓的帶電體而承受過大的電流，以致引起死亡或局部受傷的現(xiàn)象稱為觸電。觸電事故表明，頻率為50~100Hz的電流最危險(xiǎn)，通過人體的電流超過50mA(工頻)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生呼吸困難、肌肉痙攣、中樞神經(jīng)遭受損害從而使心臟停止跳動(dòng)以至死亡；電流流過大腦或心臟時(shí)，最容易造成死亡事故。電氣設(shè)備采用保護(hù)接地以后，即使外殼因絕緣不好而帶電，這時(shí)工作人員碰到機(jī)殼就相當(dāng)于人體和接地電阻并聯(lián)，而人體的電阻遠(yuǎn)比接地電阻大，因此流過人體的電流就很微小，保證了人身安全。有的漏電保護(hù)裝置還能切除三相電動(dòng)機(jī)的斷相運(yùn)行故障。單位：焦?fàn)枺↗）、(度)　　 W=Pt2．電路的基本組成1）電源：產(chǎn)生電能的裝置，將其它能轉(zhuǎn)換為電能2）中間環(huán)節(jié)：導(dǎo)線、開關(guān)等3）用電設(shè)備（負(fù)載）：將電能轉(zhuǎn)換為其它能的器件或裝置3．電路的功能1）實(shí)現(xiàn)能量的傳輸、分配和轉(zhuǎn)換2）實(shí)現(xiàn)電信號(hào)的傳遞、變換和存儲(chǔ)４．電路的工作狀態(tài)1）通路：有載工作狀態(tài)，符合歐姆定律。例如，圖12所示的手電筒電路。如：： 1）各支路兩端的電壓相等 2）電路中的總電流等于各支路電流之和 3）電路的總電阻的倒數(shù)等于各電阻倒數(shù)之和： 由串聯(lián)電路和并聯(lián)電路混合組成的電路。交（AC）、直（DC）流轉(zhuǎn)換、自動(dòng)量程(AUTO)Ω///CAP：電阻/二極管/通斷/電容自動(dòng)量程mA/10A：電流。（4）測(cè)量轉(zhuǎn)速1）轉(zhuǎn)動(dòng)功能選擇旋轉(zhuǎn)開關(guān)至RPM/RPM*10；2）將感應(yīng)夾的紅色導(dǎo)線插入V/Ω插孔，將黑色導(dǎo)線插入COM插孔；3）將感應(yīng)夾夾在分缸線上，感應(yīng)夾箭頭方向指向火花塞；4）按下轉(zhuǎn)速按鈕，并選擇“4”（四沖程）或“2/DIS”（二沖程）；5）起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，讀數(shù)并記錄。4實(shí)驗(yàn)一：數(shù)字萬用表的認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)測(cè)量電流、電壓、電阻、轉(zhuǎn)速、閉合角、頻率、占空比、二極管、電容（1）測(cè)量直流/交流電流（2）測(cè)量直流/交流電壓（3）測(cè)試電阻/二極管/電路通斷/電容（4）測(cè)量轉(zhuǎn)速（5）測(cè)量閉合角（6）測(cè)量溫度（7）測(cè)量頻率/占空比5電路基本元件一、電阻元件電阻元件是對(duì)電流呈現(xiàn)阻礙作用的耗能元件，例如燈泡、電熱爐等電器。m)；——繞制成電阻的導(dǎo)線長(zhǎng)度，國(guó)際單位制為米(m)；S——繞制成電阻的導(dǎo)線橫截面積，國(guó)際單位制為平方米(m2)；R——電阻值，國(guó)際單位制為歐姆(W)。一般常用的介質(zhì)有云母、陶瓷、金屬氧化膜、紙介質(zhì)、鋁電解質(zhì)等。3．作用電容器是儲(chǔ)存和容納電荷的裝置，也是儲(chǔ)存電場(chǎng)能量的裝置。圖42平行板電容器電容器所帶電量與兩極板間電壓之比，稱為電容器的電容。圖42給出了平板電容器的示意圖。1012F/m。如圖45所示，把幾個(gè)電容器的一端連在一起，另一端也連在一起的連接方式，叫電容器的并聯(lián)。其電流大小為由，可得。三、電感將電能轉(zhuǎn)換為磁場(chǎng)能儲(chǔ)存，與電容、電阻、晶體管等元件組合構(gòu)成各種功能的電子電路，如調(diào)諧、振蕩、耦合、匹配、濾波等電路，用于“通直流、阻交流”的電感線圈叫做低頻扼流圈，用于“通低頻、阻高頻”的電感線圈叫做高頻扼流圈。2）節(jié)點(diǎn)：電路中三條或三條以上支路的聯(lián)接點(diǎn)。4）網(wǎng)孔：不含有分支的閉合回路。例如圖32中，在節(jié)點(diǎn)A上：I1I2+I3I4I5=0在使用電流定律時(shí)，必須注意：(1)對(duì)于含有n個(gè)節(jié)點(diǎn)的電路，只能列出(n1)個(gè)獨(dú)立的電流方程。圖33電流定律的應(yīng)用舉例(1)2．KCL的應(yīng)用舉例1)對(duì)于電路中任意假設(shè)的封閉面來說，電流定律仍然成立。3)若兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間只有一根導(dǎo)線相連，那么這根導(dǎo)線中一定沒有電流通過。四、支路電流法以各支路電流為未知量，應(yīng)用基爾霍夫定律列出節(jié)點(diǎn)電流方程和回路電壓方程，解出各支路電流，從而可確定各支路(或各元件)的電壓及功率，這種解決電路問題的方法叫做支路電流法。8實(shí)驗(yàn)三：線路的連接和焊接實(shí)驗(yàn)9電路的基本計(jì)算例1：如圖35所示電橋電路，已知I1=25mA，I3=16mA，I4=12A，試求其余電阻中的電流III6。當(dāng)線性電路中有幾個(gè)電源共同作用時(shí)，各支路的電流(或電壓)等于各個(gè)電源分別單獨(dú)作用時(shí)在該支路產(chǎn)生的電流(或電壓)的代數(shù)和(疊加)。？舉例說明。按下1s以上LIGHT：顯示屏背景燈光HELP：幫助（未用）INSERT：插入文本