任务四 电容器和电容.doc

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1、任务四 电容器和电容1、认识电容器2、电容器的串并联及其应用3、电容器的充放电概述学习目标工作任务知识准备一 、电的基本概念小知识：（1）汽车电路中的蓄电池，它把化学能转换为电能供汽车上的电器设备使用;汽车上的交流发电机把发动机的机械能转换为电能，在给蓄电池充电的同时供给汽车上电器设备的电能。电源在电路中起提供电能的作用，使电路中产生电流和维持电压。（2）前照灯将电能转换为光能，起动机将电能转换为机械能，鼓风机将电能转换为动能等。前照灯，起动机和鼓风机就是负载。（3）点火开关，高压导线，启动继电器等是联接装置。二、电路及基本符号小知识：任务实施：电阻器的检测一、固定电阻器的检测：二、固定电阻器

2、的检测知识拓展：自我检测和评估一、自我检测1、简述电路的构成2、说明电压、电位和电动势三者之间的区别3、电阻的作用4、分析电阻的检测方法和注意事项二、评估序号主要内容考核要求配分自评小组互评1电的基本概念能认知电的相关物理量22电路的基本元件能掌握相关元件的基本知识23电阻的检测掌握电阻的检测方法44安全知识学习安全操作规范2项目一 汽车电工基础概述用随着汽车电子技术的发展，越来越多的电子设备出现在了汽车的系统当中，汽车电工基础是学习汽车电工电子的基础。为了研究电路中的规律，首先要了解什么是电路，电路的组成和电路的作用和特点。 任务一电路基础元件的检测学习目标知识点：1、掌握电和其相关的基本物

3、理量的概念2、掌握电路当中部分元件的基本知识和应用技能点：1、能掌握万用表的使用方法 2、能对电路和元件进行基本的检测工作任务在这一任务中，要认识并学习汽车电路的基础元件及其特点。汽车电路相对于普通的电路来说既有其特殊之处，又符合一般电路的特点。在学习时请同学们认真学习，找出汽车电路和普通电路之间的异同点来。知识准备一 、电的基本概念1、电与电场（1）自然界中存在着两种性质不同的电荷，即正电荷和负电荷。电荷间有相互作用力，正负两种电荷同性相斥、异性相吸。（2）电荷周围存在着电场。电场的基本特性： 电场对处在电场中的电荷有力的作用。 电荷在电场中受电场力移动时，电场力要做功，说明电场具有能量。电

4、场力的作用用电力线来表示。（3）物质按其传导电荷的性能，可分为导体、绝缘体和半导体。2、电路的定义电路是各种电气器件按一定方式连接起来组成的总体，它提供了电流通过的路径。通常由电源、负载和联接装置等构成.（1）电源:电路中把其它形式的能量转换为电能的元件和装置，称为电源。（2）负载:用电设备称为负载。它将电能转换成其它形式的能量。（3）联接装置:主要指连接各种导线以及控制电路通断的开关和保险装置等，它们将电源与负载连接起来，构成电流的通路。小知识：（1）汽车电路中的蓄电池，它把化学能转换为电能供汽车上的电器设备使用;汽车上的交流发电机把发动机的机械能转换为电能，在给蓄电池充电的同时供给汽车上电

5、器设备的电能。电源在电路中起提供电能的作用，使电路中产生电流和维持电压。（2）前照灯将电能转换为光能，起动机将电能转换为机械能，鼓风机将电能转换为动能等。前照灯，起动机和鼓风机就是负载。（3）点火开关，高压导线，启动继电器等是联接装置。3、电路的基本物理量（1）电流电流的形成电荷（带电粒子）在电路中有规律的运动就形成了电流。通常在金属导体内部的电流是由自由电子在电场力作用下运动而形成的。电流的大小电流的大小用电流强度来表示。电流强度是指在单位时间内通过导体横截面的电荷量。通常将电流强度简称电流，所以电流又代表一个物理量。用符号I来表示：电流的方向规定把正电荷定向流动的方向定义为电流的方向。在金

6、属导体中，电流的方向与自由电荷（电子）的定向移动方向相反；在电解液中，电流方向与正离子定向移动方向相同，与负离子走向移动方向相反。（2）电压与电位电压的概念电荷在电场力作用下形成电流，在这个过程中，电场力推动电荷运动做功。通常将电荷在电场中从一点移动到另一点，电场力所做的功与电荷电量的比值，叫做电场中该两点的电压，用符号U表示。电位的概念表示电路中某一点性质的物理量，而且是相对于确定的参考点来说的。电路中某点A的电位在数值上等于电场力将.单位正电荷自该点沿任意路径移动到参考点所做的功。电压的参考方向在实际中，仅知道两点间的电压数值往往是不够的，还必须知道这两点中哪一点电位高，哪一点电位低。例如

7、:发电机整流器的二极管中，只有其正极电位高于其负极电位时才能导通;车窗升降电动机的电枢绕组两端(两端电压的极性)不同，电动机的旋转方向也不相同。这就高通要求我们必须引人电压的极性，即方向问题。电压的参考方向和电流相似，习惯规定电压的实际方向就是由高电位点指向低电位点。也就是说，沿着电压的实际方向，电位是逐渐降低的。正电荷沿着这个方向运动，将失去电能，并转换为其他形式的能量。（3）电动势电动势的概念电动势是衡量电源将非电能转换成电能本领的物理量。它表征电源内部非电场力对正电荷做功的能力，是在电源内，电源力将单位正电荷从电源的负极移到电源的正极所做的功，符号为“E”，单位为伏特。电动势的作用为了在

8、电路中保待持续的电流，在电源内部，必须有一种非电场力使电流从电源的负极又流到电源的正极。这种非电场力又称局外力或电源力。它在电源内部对正电荷也要做功，故取电动势E来表征电源力的能力。电动势的方向电动势的实际方向习惯规定为从电源的负极指向其正极，或者从低电位点指向高电位点。在电路中，用“+”、“一”符号在电源两端标出。小知识：电位与电压的概念比较:电场中某点的电位就是该点到参考点之间的电压。电位的单位也是伏特。并且规定，参考点的电位为零，所以参考点又叫零电位点。据此可知，某点的电位就是单位正电荷在该点所具有的电位能。二、电路及基本符号1、电阻（1）电阻的概念电阻器作为电路中最常用的器件，通常简称

9、为电阻。电阻元件的重要特性就是对电荷运动呈现阻力，消耗电能并将其全部转换成热能、光能等非电能量，而且这种转换是不可逆的，因此电阻元件是一种耗能元件。（2）电阻的表示方法和单位电路中电阻的文字符号为R。电阻的图形符号：（ 国内）； （国外）单位：欧姆“”千欧“K”兆欧“M”1K1000 1M1000K 1M106（3）影响电阻值的因素：导体长度：阻值大小跟长度成正比横截面积：阻值大小跟线径成反比材料：导体材料不同，阻值大小不同温度：大小跟温度成正比（4）电阻的作用限制电流、降低电压、分配电压等作用。小知识：1、固定电阻，比如水泥电阻，属于线绕电阻的一种。特点是功率大、体积大，工作在大电流高电压电

10、流中，一般在电源电路使用。应用：电视机、计算机、仪器、仪表电路中2、可变电阻可变电阻器：是阻值在一定的范围内可以改变。汽车上调节器、节气门位置传感器、叶片式空气流量计都可看成可变电阻，它分电位器与微调电阻，两者作用、结构是一样的。结构符号： 用字母“W”表示在电路中三种接法 图1-1可变电阻的三种接法应用：音量电位器，亮度电位器，一般作控制开关。应用在电视机、录音机、扩音机。2、电容（1）两个任意形状、彼此绝缘而又互相靠近的导体，在周围没有其他导体或带电体时，它们就组成了一个电容器，每一个导体就是该电容器的一个极板，两个导体之间的绝缘物质叫做电介质。电容器的基本特征是储存电荷，所以它具有储存电

11、场能量的功能。电容器在电力系统中是提高功率因数的重要器件；在电子电路中是获得振荡、滤波、相移、旁路、耦合等作用的主要元件。电容器在电路模型中的符号如图所示。（a）电容器 （b）可变电容器电容器贮存电场能量的大小用电容容量表征，简称电容。对于图3-3中的电路，当开关合上时，在电场力的作用下，直流电源负极上自由电子向电容器的负极板移动，使负极板带上负电荷。同样，电容器的正极板上也将带有等量的正电荷。电源电压越高，电容器极板上的电荷越多。当电容器两极板间的电压与电源电压相等时，电荷不再移动，此时电容器两极板上存储的电荷将形成一个电场。（2） 电容器的充放电使电容器带电的过程被称为电容器的充电。充电使

12、电容器极板带等量异种电荷。开关合上后，电容器与电源相连，可以使电容器两个极板上带有异种电荷。因此，电容器实际上是用来存储电荷的仪器，通过给电容器充电，可以让电容器存储一定的电荷。使电容器失去电量的过程被称为电容器的放电。在某些情况下，使用电容器之前应先为电容器放电。简单的放电方法是用一根导线直接连在电容器的两端。电容器和电阻器都是电路中的基本元器件，但它们在电路中所起的作用不同。电阻器消耗电能，把电能转化成热能；理想的电容器则把电能存储起来，不消耗电能。当然，实际的电容器由于介质漏电及其他原因，也消耗一些电能。任务实施：电阻器的检测一、固定电阻器的检测：当电阻器的参数标志因某种原因脱落或欲知道

13、其精确阻值时，就需要用仪器对其进行测量。对于常用的碳膜、金属膜电阻器以及线绕电阻器的阻值，可用普通指针式万用表或数字万用表的电阻档直接测量。1、外观检查对于固定电阻首先查看标志清晰，保护漆完好，无烧焦，无伤痕，无裂痕，无腐蚀，电阻体与引脚紧密接触等。对于电位器还应检查转轴灵活，松紧适当，手感舒适。有开关的要检查开关动作是否正常。2、数字万用表检测固定电阻一般用数字式万用表测量电阻时,其过程如下:（1）选用欧姆挡当需要测量电阻时，首先把选择开关旋转到欧姆挡范围内,一般有1,10,100,1000几个挡位.（2）选择倍率利用万用电表测电阻，为了便于准确地读数，要尽可能使表针指在表盘中间部位，所以需

14、要恰当地选择倍率挡。下列电阻阻值分别需要选择什么样的倍率进行测量?R1=50 应选_挡R2=510K 应选_挡R3=1500 应选_挡(3)当这些准备工作做好以后,只需要将万用表笔并接在电阻俩端,然后从万用表屏上读数倍率即可.二、固定电阻器的检测可变电阻的测量方法：1、用万用表欧姆档测：检测图1-1的“1、3”两端，其读值应为电位器的标称阻值，如相差很大，证明电位器损坏。2、检测图1-1的“2、3”或“1、2”两端，同时改变活动臂与电阻片的接触面，看是否良好，按逆时针（或顺时针）旋转，阻值就均匀变化，如有跳动现象，证明电位器内部接触不良。可变电阻的常见故障及代换方法：1、断路：测量阻值无穷大。

15、用同功率、同阻值代换2、接触不良：用无水酒精或缝纫机油清洗，如严重接触不良则代换，清单大功率可代替小功率万用表测量电阻时几点注意事项:（1）要防止把双手和电阻的两个端子及万用表的两个表笔并联捏在一起。（2）当电阻连接在电路中时,首先应将电路的电源断开,决不允许带电测量电阻值.若电路中有电容器时,应先将电容器放电后再进行测量。（3） 在用万用表测量电阻时应注意被测电阻所能承受的电压和电流值，以免损坏被测电阻。小知识：模拟式和数字式万用表都有电阻测量档，都可以用来测量电阻。但是还是存在一些差别:模拟式万用表电阻档刻度非线性,刻度误差较大,测量误差也比较大,因而一般用来做一般性的粗略测量;数字万用表

16、进行测量时,操作比较简单,测大电阻时误差小,但用来测小电阻时,相对误差仍比较大.万用表调零：数字式自动调零机械调零:调整机械零位时，让两表笔断开，若表针不停在表盘左端的零位置，则应用螺丝刀旋动表盘下面的定位螺丝O，通过表内螺旋弹簧把指针调到机械零位。短路调零:将表笔短接,此时表针应停在表盘右端“0”阻值处，这时电流最大。但是由于电池已经使用过，使得表笔短路时，指针一般不在电阻值的零位处，这时可旋动调零旋钮Q，使指针指在零欧姆处。知识拓展：一、热敏电阻热敏电阻通常由单晶或多晶等半导体材料构成，是以钛酸钡为主要原料，辅以微量的锶、钛、铝等化合物加工制成的。它是一种电阻值随温度变化的电阻，可分为阻值

17、随温度升高而减小的负温度系数热敏电阻（MF）和阻值随温度升高而升高的正温度系数热敏电阻（MZ），有缓变型和突变型。应用：主要用于温度测量，温度控制（电磁灶控温），火灾报警，气象探空，微波和激光功率测量，在收音机中作温度补偿，在电视机中作消磁限流电阻。二、压敏电阻（MY）压敏电阻是以氧化锌为主要材料制成的半导体陶瓷元件，电阻值随加在两端电压的变化按非线性特性变化。当加到两端电压不超过某一特定值时，呈高阻抗，流过压敏电阻的电流很小，相当于开路。当电压超过某一值时，其电阻急骤减小，流过电阻的电流急剧增大。 应用：压敏电阻在电子和电气线路中得到较多的应用，主要用于过压保护和用来作为稳压元件。三、磁敏电阻（MC）磁敏电阻器是采用砷化铟或锑化铟等材料，根据半导体的磁阻效应制成的，阻值随穿过它的磁通量增大而增大。 它是一种对磁场敏感的半导体元件，可以将磁感应信号转变为电信号。应用：主要用于测磁场强度、磁卡文字识别、磁电编码、交直流变换。自我检测和评估一、自我检测1、简述电路的构成2、说明电压、电位和电动势三者之间的区别3、电阻的作用4、分析电阻的检测方法和注意事项二、评估序号主要内容考核要求配分自评小组互评1电的基本概念能认知电的相关物理量22电路的基本元件能掌握相关元件的基本知识23电阻的检测掌握电阻的检测方法44安全知识学习安全操作规范2