第2章汽车电工电子技术课件.pptx

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1、 第第2 2章章 汽车电路基础汽车电路基础 第第3 3章章 正弦交流电路正弦交流电路 第第4 4章章 磁路及电磁器件磁路及电磁器件 第第5 5章章 二极管与晶体管控制电路二极管与晶体管控制电路 第第6 6章章 发电机与电动机发电机与电动机 第第7 7章章 数字电路基础数字电路基础 第第8 8章章 汽车电子控制技术简介汽车电子控制技术简介 第第1 1章章 汽车常用电气元器件汽车常用电气元器件第1页/共103页v 掌握电路的组成和电路模型的概念掌握电路的组成和电路模型的概念v 掌握汽车电路的组成和特点掌握汽车电路的组成和特点v 掌握电流、电压、电位、电动势的概念掌握电流、电压、电位、电动势的概念v

2、 理解直流电路的三种工作状态理解直流电路的三种工作状态v 掌握欧姆定律掌握欧姆定律v 掌握电阻串、并联的计算方法掌握电阻串、并联的计算方法v 掌握基尔霍夫定律掌握基尔霍夫定律v 了解用惠斯通电桥测量电阻的方法了解用惠斯通电桥测量电阻的方法第2页/共103页第第2 2章章 汽车汽车电路基础电路基础欧姆定律欧姆定律2.3串、并联电路 2.4直流电路的组成 2.1直流电路的基本物理量 2.2基尔霍夫定律基尔霍夫定律 2.5惠斯通电桥惠斯通电桥 2.6第3页/共103页2.1 直流电路的组成直流电路的组成 1 1掌握掌握电路的基本组成电路的基本组成。2 2了解电路的主要功能。了解电路的主要功能。3 3

3、掌握汽车电路的组成和基本特点。掌握汽车电路的组成和基本特点。4 4学会汽车照明灯电路的制作方法。学会汽车照明灯电路的制作方法。第4页/共103页电路的组成及作用电路的组成及作用1电路及电路模型电路及电路模型电路电流通过的路径。一个完整的电路,由电源、负载、中间环节(开关或导线）按一定方式组成。s123电池金属连片电珠开关弹簧第5页/共103页负载中间环节电源R+电池开关电珠手电筒的电路原理图手电筒的电路原理图 电池：提供电能的器件，称为电源。电珠：用电器件，称为负载。金属连片：相当于导线，和开关一起连接电源和负载，起传输和控制作用，称为中间环节。第6页/共103页(1)(1)实现电能与其他形式

4、能量的转换、传输和分配实现电能与其他形式能量的转换、传输和分配交流电的传输与转换 升压变压器输电线降压变压器电灯电动机电炉.发电机电源电力电路（强电电路）2电电路路的的作用作用用户第7页/共103页（2 2）实现信号传递与处理）实现信号传递与处理发射设备输入变换器信道 送话器 扬声器干扰通信系统原理框图输出变换器发射设备第8页/共103页（1）电源）电源汽车电路的组成和特点 1.汽车电路的基本组成汽车电路的基本组成（2）负载）负载（3）导线）导线（5）控制装置）控制装置（4）保护装置）保护装置第9页/共103页2.汽车电路的特点汽车电路的特点（1）低压直流供电低压直流供电 （2）单线制单线制（

5、3）负极搭铁负极搭铁（4）用电设备并联）用电设备并联第10页/共103页汽车照明灯电路的制作汽车照明灯电路的制作1工作描述工作描述汽车上有许多照明车灯，它们帮助了汽车的安全行驶。例如汽车前照灯电路能够将蓄电池或发动机的电能传输给前照灯，将电能转换为光能。学习这些照明灯电路的制作方法对于掌握汽车电路的组成非常重要。第11页/共103页蓄电池或稳压电源 一台；汽车顶灯 一套；数字式万用表 一块；开关 一只；电工工具 一套；导线 若干。3需用器材需用器材2工作工作目标目标（1 1）学会汽车照明灯电路的制作方法；（2 2）学会识别汽车电路的组成部分和各部分的作用；（3 3）熟悉基本仪器仪表的使用。（4

6、 4）学会在操作中注意环境保护和人身安全。第12页/共103页（3）通电实验。通电实验。4工作过程工作过程（1 1）正确选取电路的器材。正确选取电路的器材。（2）电路的安装。电路的安装。a)a)闭合电路灯亮 b)b)断开电路灯灭第13页/共103页5工作评价工作评价序序号号工作目标评价工作目标评价自评自评互评互评师评师评1 1能够判别电源、灯泡、开关的好坏能够判别电源、灯泡、开关的好坏2 2能够正确安装负载与控制器能够正确安装负载与控制器3 3掌握汽车电路的组成和特点掌握汽车电路的组成和特点4 4操作过程中注意安全工作和环境保护操作过程中注意安全工作和环境保护第14页/共103页2.2 直流电

7、路的基本物理量直流电路的基本物理量1 1掌握直流电路的掌握直流电路的基本物理量基本物理量。2 2学会分析直流电路的学会分析直流电路的三种工作状态三种工作状态。3 3知道电气设备的知道电气设备的额定值额定值。4 4学会对直流电路中电压和电流进行测量。学会对直流电路中电压和电流进行测量。第15页/共103页基本物理量基本物理量(1)定义定义电流带电粒子的定向运动。电流强度度量电流强弱的物理量。其数值=单位时间内通过导体某一横截面的电荷量。工程上简称电流1电流电流（2）公式公式直流当dq/dt=dq/dt=常数时，称恒定电流。通过电荷量即：第16页/共103页1 1）电流的实际方向：规定正电荷运动的

8、方向为电流的方向。千安(kA)、安培(A)、毫安(mA)、微安(A)（3）单位单位（4）方向方向1 1A=1C(库仑)/s(秒)1mA=10-3 A 1A=10-3mA1 mA=10-6kA 第17页/共103页2 2）电流的参考方向：因为有些电路中很难直接判定电流方向（如下图b b中电阻R R中的电流方向）；另外交流电路中，电流是随时间变化的。所以需引入参考方向。I2I1R1R4R3US+-R2(a)(b)R1I2R4R3US+-R2I1RAB?第18页/共103页电流的参考方向（也称正方向）是假设的方向，参考方向可以任意选定。实际方向与参考方向一致，电流值为正值；实际方向与参考方向相反，电

9、流值为负值。在分析电路时：先假定参考方向据此进行计算再从结果的正负值确定实际方向。今后，电路图上标的电流方向均为参考方向。3 3）注意IRRI参考方向参考方向实际方向实际方向实际方向实际方向参考方向参考方向(a)I0(b)I0第19页/共103页（5）表示方法表示方法Iab 双下标箭 标I两种ab R第20页/共103页（1）定义：定义：负载+A 电源电压度量电场力做功的物理量。B_+UAB_导线正电荷在电场力作用下的运动2 2电压电压基本物理量基本物理量 第21页/共103页1 1）电压的方向（实际方向）：习惯上规定从高电位点指向低电位点，即电压降的方向。千伏(kV)、伏特(V)、毫伏(mV

10、)、微伏(V)。（3）单位单位（4）方向方向 A、B两点间电压单位正电荷在电场力的作用下，由A点经外电路到B点电场力所做的功。UABW/Q（2）公式）公式第22页/共103页2 2）参考方向：实际方向与参考方向一致，电压值为正值；实际方向与参考方向相反，电压值为负值。电压参考方向是假设的方向，可以任意选定。为了方便，常和电流取一致的参考方向，称为关联参考方向。U UR RR RU U参考方向实际方向参考方向(a)(a)U U0 0(b)(b)U U 0 0+_ _(-)(+)实际方向(+)(-)+_ _ 在参考方向选定后，电压值才有正负之分。第23页/共103页U+UII图（a）中，U与I I

11、参考方向一致，则URI。图（b）中，U与I参考方向不一致，则U-RI。ABR(a)ABR(b)3）表示方法3 3种：双下标UAB；极性“”、“”；箭头。第24页/共103页3电位电位 基本物理量基本物理量(1)概念概念电位实际上就是电路中某点至参考点之间的电压，通常设参考点的电位为零。度量电路中各点所具有的电位能大小的物理量。电位=电场力将单位正电荷从该点移到参考点所做的功。电路中任意两点之间的电压等于这两点之间的电位之差。Uab=VaVb第25页/共103页 (2)电位的计算电位的计算 1 1）计算步骤:任选电路中某一点为参考点（常选大地为参考点)，设其电位为零。标出各电流参考方向并计算。计

12、算各点至参考点间的电压，即为各点的电位。某点电位为正，说明该点电位比参考点高。某点电位为负，说明该点电位比参考点低。第26页/共103页OOO2V1k1kBA(b)+2V1k1kBA(c)+(a)2V1k1kBA+图a：选择O点作参考点，则VO0，UABVAVB2VVA VA-VO=VAO1VVB VB-VO=VBO-VOB=-1V【练习】第27页/共103页OOO2V1k1kBA(b)+2V1k1kBA(c)+(a)2V1k1kBA+图b b：选择B点作参考点，则VB0，UABVAVB2V图c：选择A点作参考点，则VA0VB VB-VA=UBA-UAB=-2VUABVAVB2V第28页/共1

13、03页 由以上计算可以看出：参考点不同，各点的电位也不同，但任意两点间的电位差不变。所以，分析电路时，常用电位来讨论问题。在电路中，往往不再把电源画出，改用电位标出。Us1 Us2 Us3VAAR1R2Us1Us3R3R4Us2+-+-+-+UAO-R1R4R3AR2第29页/共103页4电电动势动势基本物理量基本物理量(1)定义定义+AB _ _负载 电源导线EBA 移动到B B极的正电荷借助外力回到A A极板为维持导线中的电流，保持电源两极间一定的电压，需借助外力使移动到负极的正电荷经过另一路径回到正极板，这种克服电场力作功的外力称为电源力。电动势是电源力将单位正电荷从电源负极移到电源正极

14、所做的功。第30页/共103页电动势的实际作用方向从低电位端指向高电位端，是电位升的方向。电动势数值=单位正电荷增加的位能。参考方向用箭头、双下标或极性“”、“”表示。即：EBAVAVB千伏(kV)、伏特(V)(V)、毫伏(mV)、微伏(V)。（2）单位单位（3）方向方向（4）公式公式第31页/共103页5电电功率功率基本物理量基本物理量(1)定义定义PA/tUI1 1）在时间t t内电荷受电场力作用从A A点经负载移到B B点，电场力所作功，即t t时间内所消耗（或吸收）的电能。2 2）单位时间内消耗的电能称电功率。AUQUIt第32页/共103页电源产生的功率=负载、导线及电源内阻消耗的功

15、率。3)3)能量守恒PPEUEUI=EI IRoP=PE P负载取负载取用功率用功率（2）单位单位：千瓦(kW)、瓦(W)、毫瓦(mW)。第33页/共103页电路基本物理量的实际方向物理量实 际 方 向电流 I正电荷运动的方向电动势E (电位升高的方向)电压 U(电位降低的方向)高电位 低电位 单 位kA、A、mA、A低电位 高电位kV、V、mV、VkV、V、mV、V归纳归纳第34页/共103页三种状态：用U1表示电源的端电压UAB用U2表示负载的端电压UCD开路状态短路状态通路状态负载电源R+SR0ACEBDU2+U1+2.2.2 电路的三种工作状态电路的三种工作状态第35页/共103页电路

16、的一般工作状态。特征：特征：（1 1）电路中的电流为（2 2）电源的端电压为：U1ER0I（3 3）电源的输出功率：IE/(R0R)PE U1I(ER0I)I=EIR0I2电源电动势E一定时，输出功率并不恒定。输出功率与电源有关，还决定于负载的大小。R0R+-EU1+-BDACU2-+I当E、R0一定时，电流由负载电阻R的大小决定。1通路状态通路状态第36页/共103页电源输出的功率由负载决定。负载大小的概念:负载增加指负载取用的电流和功率增加(电压一定)，而不是电阻增大。第37页/共103页（1 1）原因 开关断开或连接导线松脱。（2 2）特征1 1）电流I02 2）电源的端电压电源的电动势

17、3 3）电源的输出功率P1和负载所吸收的功率P2均为0 0，电源对外不输出电流。U1=UOC+IR+R0ACEB DU2+又称断路或空载状态。U1E-R0I=E空载电压或空载电压或开路电压开路电压P1U1I=0P2U2I=02开路状态开路状态第38页/共103页（1 1）原因当电源两端输出端钮A、B由于导线绝缘损坏、操作不慎等原因相接触时，电源被短路。（2 2）特征1 1）电源中的电流最大，外电路输出电流为0 0。2 2）电源和负载的端电压均为0 0。ISCR0R+-EU1+-U2BD-AC+IU1ER0ISC=03短路状态短路状态第39页/共103页3 3）电源的对外输出功率P1和负载所吸收

18、的功率P2均为0 0，电源电动势所发出的功率全部耗在内阻上。电源温度迅速上升，可能焼毁电源和电气、造成机械上的损坏，是严重事故，必须力求避免。实际电路中必须有短路保护装置。ISCR0R+-EU1+-U2BD-AC+IPE EISCE2/R0=ISCR0第40页/共103页1.表示方法表示方法是考虑可靠性、经济性和使用寿命等制定的。用带下标“N”表示。如UN、IN。额定值电气设备和元器件在正常运行时规定的使用限额。第41页/共103页2.三种运行状态三种运行状态欠载状态（轻载）：使用值小于额定值时电气设备的工作状态（即I IN，P IN，P PN ）。额定状态：使用值等于额定值时电气设备的工作状

19、态（即I=IN，P=PN）。此时经济合理安全可靠。此时损坏设备。此时不经济，也损坏设备。第42页/共103页 直流电路中电压和电流的测量直流电路中电压和电流的测量1工作描述工作描述在汽车电路中，各种汽车电子电器设备的安装位置、接线方法各不相同，但测量电路中基本物理量的方法基本相同，学会使用仪器仪表测量这些物理量，掌握其中的某些规律，将对汽车的故障诊断和检修提供很大的帮助。第43页/共103页2工作工作目标目标（1 1）能够准确读取电阻参数；（2 2）掌握用直流电压表、直流电流表测量直流电路中的电压、电流的方法；（3 3）掌握用万用表测量电阻和电压、电流的方法；（4 4）熟悉直流稳压电源的使用方

20、法。第44页/共103页双路直流稳压电源 一台；直流电流表（mAmA）一块；直流电压表 一块；直流电路单元板 一块；指针式万用表 一块；带插头导线 若干。3需用器材需用器材第45页/共103页4工作过程工作过程（1 1）将直流稳压电源调在）将直流稳压电源调在U US1S1=10V=10V，测量三条，测量三条支路电流支路电流第46页/共103页4工作过程工作过程 （2）将直流稳压电源调在）将直流稳压电源调在US1=10V，测量测量三条支路电压三条支路电压第47页/共103页4工作过程工作过程 （3）再调再调U US1S1=20V=20V，按照上述方法重新测量，按照上述方法重新测量I1、I2和I3

21、，U1、U2和U3，记录在表中。记录在表中。US1U1（V）U2（V）U3（V）I1（mA）I2（mA）I3（mA）10V20V第48页/共103页5工作评价工作评价序序号号工作目标评价工作目标评价自评自评互评互评师评师评1 1能够正确使用电压表测量电路中电压能够正确使用电压表测量电路中电压2 2能够正确使用电流表测量电路中电流能够正确使用电流表测量电路中电流3 3能够正确使用直流稳压电源能够正确使用直流稳压电源4 4是否掌握指针式万用表正确使用方法是否掌握指针式万用表正确使用方法第49页/共103页2.3 2.3 欧姆定律欧姆定律1 1掌握掌握部分电路和全电路部分电路和全电路的欧姆定律的定义

22、。的欧姆定律的定义。2 2掌握欧姆定律的掌握欧姆定律的计算方法计算方法。3 3学会欧姆定律在汽车中的具体应用。学会欧姆定律在汽车中的具体应用。第50页/共103页 部分电路的欧姆定律部分电路的欧姆定律 部分电路图也可以写为：或 （2-8）第51页/共103页1.1.1 电阻元件电阻元件1.1.1 电阻元件电阻元件（2-9）由上式可得：第52页/共103页【例2-42-4】如图所示电路中，已知电源的电动势EE=24V=24V，内阻r r0 0=2=2，负载电阻RR=10=10；求：（1 1）电路中的电流；（2 2）电源的端电压；（3 3）负载电阻R R上的电压；（4 4）电源内阻上的电压降。解：

23、（1）（2）（3）（4）第53页/共103页欧姆定律的应用欧姆定律的应用1工作描述工作描述汽车电路中经常要进行一些简单的物理量的计算，比如汽车用电器电阻、电流和功率的估算，需要应用到一些基本的电路定律，其中欧姆定律的应用最为广泛。第54页/共103页2工作工作目标目标（1 1）学会照明灯电阻、人体电阻的估算；（2 2）学会汽车用电器的电流和功率的估算；（3 3）正确选取汽车用熔断器。第55页/共103页汽车前照灯50W50W，12V 12V 一只；10A10A、20A20A、30A30A熔断器 各一个；万用表 一只；3需用器材需用器材第56页/共103页4工作过程工作过程（1 1）电阻值的估算

24、。）电阻值的估算。（2）用电器正常工作时，流过电流的估算。用电器正常工作时，流过电流的估算。（3）根据电热效应原理，汽车上应用不同电根据电热效应原理，汽车上应用不同电流大小的熔断器。能够根据熔断器上标有允许流大小的熔断器。能够根据熔断器上标有允许流过的额定电流值，可正确选用。流过的额定电流值，可正确选用。第57页/共103页5工作评价工作评价序序号号工作目标评价工作目标评价自评自评互评互评师评师评1 1能够正确表述及运用欧姆定律能够正确表述及运用欧姆定律2 2能够正确估算自身的人体电阻能够正确估算自身的人体电阻3 3能够正确的从电器标志上估算出能够正确的从电器标志上估算出电器的电阻和额定电流电

25、器的电阻和额定电流4 4是否掌握汽车上熔断器的选取方是否掌握汽车上熔断器的选取方法法第58页/共103页2.4 2.4 串、并联电路串、并联电路1 1 掌握串联电路的特点和计算方法。掌握串联电路的特点和计算方法。2 2 掌握并联电路的特点和计算方法。掌握并联电路的特点和计算方法。3 3 学会对汽车各灯光电路的分析。学会对汽车各灯光电路的分析。第59页/共103页特点:1)各电阻一个接一个地顺序相联；两电阻串联时的分压公式：R=R1+R23)等效电阻等于各电阻之和；4)串联电阻上电压的分配与电阻成正比。R1U1UR2U2I+RUI+2)各电阻中通过同一电流；应用：降压、限流、调节电压等。讨论讨论

26、 串联电路串联电路第60页/共103页G为电导，单位：西门子。特点:(1)各电阻的首、尾联分别相连；RUI+I1I2R1UR2I+(2)各电阻两端的电压相同；或 G=G1+G2 并联电路并联电路(3)等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和；第61页/共103页两电阻并联时的分流公式：(4)(4)并联电阻上电流的分配与电阻成反比。RUI+I1I2R1UR2I+应用：分流、调节电流等。并联电阻愈多，总电阻愈小,电路中上总电流和总功率愈大，但每个负载的电流和总功率不变。第62页/共103页【练习】有一混联电路，R11010,R25 5,R32 2,R43,电源电压U125V125V，求：电流I、I1、I2

27、。解:(1)(1)R3和R4可等效成一个电阻R34R34 R3+R4（2+3）5IR1R3R4I1I2R2BAU+IR1I1I2R2BAR34U+第63页/共103页解:(2)(2)R2和R34可等效成一个电阻RABR R1+RAB(10+2.5）12.5(3)(3)R1和RAB可等效成一个电阻RIU+RIR1BARABU+第64页/共103页解:(4)(4)根据欧姆定律 (5)(5)根据分流公式第65页/共103页汽车灯光电路的分析汽车灯光电路的分析1工作描述工作描述汽车电路具有单线制，各电路负载相互并联以及电源也是相互并联使用。而汽车上安装的熔断装置则是串联在元器件或零部件的回路中。学习汽

28、车灯光电路中串、并联电路的特点。第66页/共103页2工作工作目标目标 （1）分析汽车灯光电路中哪个部分是串联的？哪个部分是并联的？（2）学会分析电流通路的电流流动的方向。第67页/共103页3工作过程工作过程（1 1）分析转向灯右转电流通路）分析转向灯右转电流通路（2 2）分析转向灯左转电流通路）分析转向灯左转电流通路（3 3）分析大灯电流通路）分析大灯电流通路（4 4）分析雾灯电流通路）分析雾灯电流通路（5 5）分析室内灯电流通路）分析室内灯电流通路（6 6）分析倒车灯电流通路）分析倒车灯电流通路（7 7）制动灯电流通路）制动灯电流通路第68页/共103页第69页/共103页4工作评价工作

29、评价序序号号工作目标评价工作目标评价自评自评互评互评师评师评1 1能够正确分析灯光电路中串联能够正确分析灯光电路中串联部分部分2 2能够正确分析灯光电路中并联能够正确分析灯光电路中并联部分部分3 3能够分析出各电流通路的电流能够分析出各电流通路的电流流动的方向流动的方向4 4能够叙述串、并联电路的特点能够叙述串、并联电路的特点第70页/共103页2.5 2.5 基尔霍夫定律基尔霍夫定律1 1掌握基尔霍夫电压定律及其计算。掌握基尔霍夫电压定律及其计算。2 2掌握基尔霍夫电流定律及其计算。掌握基尔霍夫电流定律及其计算。3 3学会用基尔霍夫定律验证电路。学会用基尔霍夫定律验证电路。第71页/共103

30、页二、基尔霍夫定律本节重点讲解在电路的分析计算中，有2 2个重要的基本定律一、欧姆定律物理学中已学过基尔霍夫电流定律基尔霍夫电压定律第72页/共103页1.1.1 电阻元件电阻元件1.1.1 电阻元件电阻元件 常用名词常用名词凡具有两个端钮可与外部电路相连接的元件称为两端元件。1 1两端元件两端元件如图所示的电路中含有5 5个两端元件。第73页/共103页1.1.1 电阻元件电阻元件1.1.1 电阻元件电阻元件2 2支路支路 电路中的一条分支，用字母“b”表示（branch），在这条分支上流过的电流相同。所示的电路中b b=3=3 有源支路？无源支路？第74页/共103页1.1.1 电阻元件电

31、阻元件1.1.1 电阻元件电阻元件3 3节点节点 在电路中三条或三条以上支路的会聚点称为节点，用字母“n”表示（node）。所示的电路中n n=2=2（即B B点和E E点）。第75页/共103页1.1.1 电阻元件电阻元件1.1.1 电阻元件电阻元件 常用名词常用名词4.回路回路由一条或多条支路所组成的闭合电路称为回路，用字母“l”表示（loop）。所示电路中 l=3=3（即ABEDABED回路、BCFEBCFE回路和ACFDACFD回路）。第76页/共103页1.1.1 电阻元件电阻元件1.1.1 电阻元件电阻元件 常用名词常用名词5 5网孔网孔 内部无支路的回路称为网孔，用字母“m”表示

32、（mesh）。所示的电路中 m=2=2（即ABEDABED回路、BCFEBCFE回路）。第77页/共103页（KCL）1内容内容 任一瞬间，通过电路中任一结点的各支路电流的代数和恒等于零。其中支路电流：一条支路流过一个电流。2.数学表达式数学表达式 即:Ii=0I2I1I3I4AUS1+R2R3R4R1US3+第78页/共103页流入结点A的电流为 I1+I3流出电流为 I2+I4则 I1+I2+I3+I4 0即 IK=0R4I2I1I3I4AUS1+R2R3R1US3+第79页/共103页注意：基尔霍夫电流定律（KCLKCL）反映了电路中任一结点处各支路电流必须服从的约束关系，与各支路上是什

33、么元件无关。AI2I3I1I4S 假设有1 1个闭合面S S包围结点A A，则通过A A的电流必然穿过闭合面S S，所以基尔霍夫电流定律可以由结点扩展到任一闭合面。3.3.推广推广广义结点第80页/共103页解：不管两个电气系统内部如何复杂，若由两根导线连接，必然存在I1I2的关系，因为可将A系统视为一广义结点，所以有：I1I20即I1I2【例如】两个电气系统的连接，试决定两根导线中电流I1和I2的关系。I1I2 A系统 B系统第81页/共103页 解：假设一闭合面S S，将三极管包围起来。所以，无论工作在什么情况下，晶体三极管3 3个电极的电流之间的关系，总是：发射极电流=集电极电流基极电流

34、。SIbICIebec【例】试决定晶体三极管基极电流I Ib b、发射极电流I Ie e和集电极电流I Ic c之间的关系。则有：IeIbIc0,或：IeIbIc第82页/共103页2.5.3 基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律(KVL)1内容内容 任一瞬间，作用于电路中任一回路各支路电压的代数和恒等于零。2.数学表达式数学表达式即 Ui=0 用于电路的某一回路时，必须首先假定各支路电压的参考方向并指定回路的循行方向（顺时针或逆时针），当支路电压与回路方向一致时取“”号，相反时取“”号。第83页/共103页 举例 考察某电路中的一个回路ABCAABCA。各支路电压的参考方向和回路循行方向如图。则

35、有：U UABAB+U UBCBC+U UCACA =(=(V VA AV VB B)+()+(V VB BV VC C)+()+(V VC CV VA A)=0 )=0 即 U UK K=0=0电压的参考方向注意：基尔霍夫电压定律（KVLKVL）反映了电路中任一回路中各支路电压必须服从的约束关系，与各支路上是什么元件无关。I2I3I1回路回路方向方向BUs1R1R2+Us2CR3A第84页/共103页3.拓展拓展三电压方程相加整理后：3 3条支路的电压方程：R1I1R2I2R3I3US1US2RKIKUSKUAB=-US1R1I1UBC=US2-R2I2UCA=R3I3（K1，2，3，E3=

36、0）I2I3I1回路回路方向方向BUs1R1R2+Us2CR3A第85页/共103页 任一瞬间，电路中的任一回路各电压降的代数和恒等于这个回路内各电源电压的代数和。凡电源电压、电流与回路方向一致者取“”，相反取“”号。结论：本定律可以由真实回路拓展到任一虚拟回路，而不论虚拟回路中的实际电路元件是否存在。这就是说，电路中任一虚拟回路各电压的代数和恒等于零。第86页/共103页基尔霍夫定律的验证基尔霍夫定律的验证1工作工作目标目标（1 1）通过实验验证基尔霍夫电流定律和电压定律，巩固所学理论知识；（2 2）学会使用直流电压表、直流电流表测量直流电路中电压、电流的方法，进一步理解电路中电压、电流参考

37、方向和实际方向的关系。第87页/共103页双路直流稳压电源 一台；直流电流表 一块；直流电压表 一块；直流电路单元板 一块；指针式万用表 一块；带插头导线 若干。2需用器材需用器材第88页/共103页3工作过程工作过程（1 1）验证基尔霍夫电流定律（）验证基尔霍夫电流定律（KCLKCL）第89页/共103页3工作过程工作过程（1 1）验证基尔霍夫电流定律（）验证基尔霍夫电流定律（KCLKCL）验证KCLKCL数据记录表支路电流支路电流计算值计算值测量值测量值I1（mA）I2（mA）I3（mA）I第90页/共103页4工作过程工作过程 （2）验证基尔霍夫电压定律（验证基尔霍夫电压定律（KVLKV

38、L）第91页/共103页4工作过程工作过程 （2）验证基尔霍夫电压定律（验证基尔霍夫电压定律（KVLKVL）验证KVLKVL数据记录表回路电压回路电压计算值计算值测量值测量值回路电压回路电压计算值计算值测量值测量值U UABAB（V V）U UBCBC（V V）U UBEBE（V V）U UCDCD（V V）U UEFEF（V V）U UDEDE（V V）U UFAFA（V V）U UEBEB（V V）ABEFAABEFA回路回路 U U=BCDEBBCDEB回路回路 U U=第92页/共103页4工作评价工作评价序序号号工作目标评价工作目标评价自评自评互评互评师评师评1 1能够独立验证基尔霍

39、夫电压定律能够独立验证基尔霍夫电压定律2 2能够独立验证基尔霍夫电流定律能够独立验证基尔霍夫电流定律3 3能够熟练使用各种仪器仪表能够熟练使用各种仪器仪表4 4能够正确计算电路中各电压和电能够正确计算电路中各电压和电流值流值第93页/共103页2.6 2.6 惠斯顿电桥惠斯顿电桥1.掌握惠斯顿电桥法测量电阻的原理。2.掌握判断电桥平衡的方法。3.学会分析惠斯顿电桥在汽车上的应用。第94页/共103页 利利用用电电桥桥平平衡衡原原理理构构成成的的电电测测仪仪器器，不不仅仅可可以以测测电电阻阻，也也可可以以测测电电容容、电电感感，并并可可通通过过这这些些物物理理量量的的测测量量来来间间接接测测量量

40、非非电电学学量量，例例如如温温度度、压压力力等等，因因此此电电桥桥电电路路在在自自动动化化仪仪表和自动控制中有着广泛的应用。表和自动控制中有着广泛的应用。用惠斯顿电桥测量电阻的电路原理图如图所示。图中，R1R1、R2R2是已知标准电阻，RsRs是可变标准电阻，RxRx是被测电阻，B B、D D间接检流计。惠斯顿电桥测电阻原理图 1.1.1 电阻元件电阻元件1.1.1 电阻元件电阻元件2.6 惠斯顿电桥惠斯顿电桥第95页/共103页接通电路后，检流计一般不示零，说明B B、D D两点电位不相等，通过调节R Rs s，使检流计中无电流通过（I Ig=0g=0），此时电桥达到平衡。电桥平衡的条件是电

41、桥平衡的条件是B、D 两点电位相两点电位相等，即等，即又又 所以有所以有 令令M=R1/R2，称为，称为“倍倍率率”，用，用M表示，则式表示，则式可写为可写为 要要使使电电桥桥平平衡衡，一一般般固固定定比比率率M，调调节节Rs使电桥达到平衡。使电桥达到平衡。第96页/共103页惠斯顿电桥型汽车电路的分析惠斯顿电桥型汽车电路的分析1工作描述工作描述惠斯顿电桥是一种最基本的典型的电桥电路。在许多汽车电子控制燃油系统中，就是应用了惠斯顿电桥的工作原理制成了热线式空气流量传感器，该传感器的主要功用是精确测量发动机内的空气质量。第97页/共103页2工作工作目标目标（1）通过分析汽车中的具体实例，掌握惠

42、斯顿电桥的原理；（2）了解热线式空气流量传感器测量电路的组成和工作原理。第98页/共103页3工作过程工作过程（1 1）学习热线式空气流量传感器的结构组成。）学习热线式空气流量传感器的结构组成。图2-38 2-38 热线式空气流量传感器结构图1 1 防护网 2 2 取样管 3 3 铂金热线 4 4 温度补偿电阻5 5 空气流 6 6 控制线路板 7 7 电连接器第99页/共103页4工作过程工作过程 （2）学会分析热线式空气流量传感器的电学会分析热线式空气流量传感器的电路原理。路原理。（3）自行查找相关的惠斯顿电桥应用的例子，自行查找相关的惠斯顿电桥应用的例子，并记载下来，与其他同学一起分析研究。并记载下来，与其他同学一起分析研究。图2-39 2-39 热线式空气流量传感器的工作原理第100页/共103页4工作评价工作评价序序号号工作目标评价工作目标评价自评自评互评互评师评师评1 1能够掌握惠斯顿电桥的工作原理能够掌握惠斯顿电桥的工作原理2 2能够了解热线式空气流量传感器能够了解热线式空气流量传感器结构结构3 3能够独立分析热线式空气流量传能够独立分析热线式空气流量传感器的工作原理感器的工作原理4 4能够独立分析其他惠斯顿电桥的能够独立分析其他惠斯顿电桥的应用实例应用实例第101页/共103页感谢您的观看！第103页/共103页