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汽车电工电子基础知识

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第一章 汽车电工电子基础知识

第一节 电路的基本知识

一、电路的组成

电路是电流通过的路径。电路是一些电气设备,电器元件,按一定的方式组合起来,构成的电流的通路。图1-1(a )所示为由电池、小灯泡、开关和连接导线构成的一个简单电路。当合上开关时,电池向外输出电流,电流流过小灯泡,小灯泡就会发光。

1、电路的组成 一般电路是由电源、负载、中间环节三部分组成。

(1)电源是提拱电能的装置,它把其他形式的能量转换为电能。例如,干电池,发电机等。

(2)负载是取用电能的装置,是各种用电设备的总称.它把电能转换为其他形式的能量.例如:电灯、电炉、电动机等。

(3)导线、开关等称为中间环节。用来传送,分配电能,控制电路的通断,保护电路安全正常运行。

(a) (b)

图1-1灯泡发光的电路图

二、电路的基本物理量

1.电流

电荷的定向移动形成电流,正电荷和负电荷的定向移动都形成电流。在金属导体中,电流是自由电子有规则的定向运动形成。

电流的大小用电流强度来表示。电流强度简称为“电流”,等于单位时间内通过某一导体横截面的电荷量,电流分两种,即直流电流和交流电流。单位是安培,简称安,符号为A 。

2.电压和电位

电压是电路中两点之间的电位差,它反映电场力对电荷做功的能力,数值上等于电场力把单位正电荷从电源的正极经外电路移到负极所做的功。单位是伏特,简称伏,符号为V 。 在电路中任意选一点为参考点,则某点到参考点的电压就叫做这一点(相对于参考点)的电位。参考点在电路图中用符号“⊥”表示,如图1-2所示。在电气设备和汽车中常用大地和机壳及汽车车身作为接地点。电位用符号V 表示,如A 点电位记作V A 。当选择O 点为参考点时,则V A =U AO 。电路中某一点的电位实质上就是将单位正电荷从电路中的某一点移到参考点时获得或失去的能量大小。

电位与电压的关系:(1)电路中某一点的电位等于该点与参

考点之间的电压。因些,离开参考点讨论电位是没有意义的。(2)

参考点选的不同,电路中各点的电位值也不同,但是,任意两点之间的电压是不变的。所以,电路中各点的电位值的大小是相对的,而两点之间的电压值是绝对的。

3.电动势

图1-2 电位的表示

非电场力把单位正电荷从电源内部低电位b 端移到高电位a 端所做的功,称为电动势,用字母E 表示

Q W

E = (1-1)

电动势的单位与电压相同,也用伏(V )表示。电动势的极性和实际方向是客观存在的。 在电路中,要想维持电流流动,必须有一种外力把正电荷源源不断地从低电位处移到高电位处,才能在整个闭合的电路中形成电流的连续流动,这个任务是由电源来完成的。在电源内部,由于电源力的作用,正电荷从低电位移向高电位。在不同类型的电源中,电源力的来源不同。例如,电池中的电源力是由化学作用产生的;发电机的电源力则是由电磁作用产生的。电源电动势的实际方向由负极指向正极,即由电源的低电位指向高电位,也就是电位升高的方向。

4.电能与电功率

电流能使电灯发光、电动机转动、电炉发热,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。电能的大小与通过电气设备的电流和加在电气设备两端的电压以及通过的时间成正比,即

UIt W = (1-2) 电能的单位是焦耳,简称焦(J )。

电气设备在单位时间内消耗的电能称为电功率,简称功率,用P 表示,即 UI t

UIt t UQ t W P ==== (1-3) 电功率的单位是瓦特,简称瓦(W )。

在电工应用中,功率的常用单位是千瓦(kW ),电能的常用单位是千瓦(kWh ),千瓦时(kWh ),1千瓦时即为上度电,千瓦时与焦耳之间的换算关系是:

1度=J Wh kWh 6106.310001?==

我们把电气设备在给定的工作条件下正常运行而规定的最大容许值称为额定值。实际工作时,如果超过额定值工作,会使电气设各使用寿命缩短或损坏;如果小于额定值,会使电气设备的利用率降低甚至不能正常工作。额定电压、额定电流、额定功率分别用N U 、N I 、N P 来表示。

5.电阻与欧姆定律

电路中具有阻碍电流通过的作用称为电阻,电阻的单位为欧姆,简称欧。电路中流过电阻R 的电流I 与电阻两端的电压U 成正比,这就是欧姆定律,其表达式如下: I

U R = (1-4) 三、电路的工作状态

1.有载工作状态

在有负载的工作状态下,负载电流的变化将引起端电压的变化。在图1-3所示电路中,当开关合上之后,就是电路的有载工作状态。电路中的电流为 0R R U I L S += (1-5) 当电压源S U 和内电阻0R 为定值时,由上式可见,负载电阻越小,则电路中的电流越大。

图1-3 电路的有载工作状态

负载电阻两端的电压为

I R U I R U S L 0-== (1-6)

2.开路状态

若图1-4所示电路中的开关是断开的,或者电流过大使熔断器熔断等,电路即处于开路状态,又叫做断路状态或空载状态。

开路时,外电路的电阻对电源来说等于无穷大,因此电路中的电流为零。此时负载上的电流、电压、功率都等于零。开路时电源的端电压叫做开路电压,用U 表示。

由于开路时电流0=I ,故开路电压S S U IR U U =-=,即开路电压等于电源电压。 3.短路状态

在正常状态下工作的电路中,如果电路由于绝缘损坏或接线不当或操作不慎等原因,使负载端或电源端造成电源线直接触碰或搭接,则形成电路的短路状态。电源和负载都被短路状况如图l -5所示。此时,电流不再流经负载,外电路的电阻对电源来讲为零。短路电流为 0

R U I S S = (1-7) 由于0R 很小,所以短路电流S I 很大,一般超过电源的额定电流许多倍,这样大的

电流不仅在内阻0R 上会产生很大的功率损失,使电源严重发热,而且会产生很大的电磁力使设备发生机械损伤。

短路后,负载上的电压、电流和功率都为零,电源所产生的电能全部被内阻0R 所消耗。即

200S S I R P P == (1-8)

短路通常是一种严重故障,应该尽量防止。为此,电路中一般都要接入熔断器或其他自动保护装置,以便在发生短路时在规定的时限内自动切断故障电路与电源的联系。

四、电路中电阻的串联与并联

1.串联电路

把电阻一个接一个地首尾依次连接起来,就组成串联电路,如图1-6所示。串联电路的基本特点是:

(1)电路中各处的电流强度相等。 (2)电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。

(3)串联电路的总电阻等于各个电阻之和,即

321R R R R ++= (1-9) (4)串联电路的电压分配,串联电路中各个电阻两端的电压与它的阻值成正比,即

U R R R R IR U 3

21111++== 图1-4 电路的开路状态 1-5电路的短路状态

图1-6 电阻的串联

U R R R R IR U 3

21222++== (1-10) U R R R R IR U 321333++=

= 2.并联电路 把两个或两个以上电阻接到电路中的两点之间,电阻两端承受的是同一个电压的电路,叫做电阻并联电路。图1-7是三个电阻R 1、R 2、R 3组成的并联电路。并联电路的基本特

点是:

(1)电路中各支路两端的电压相等。

(2)电路中的总电流强度等于各支路的电流强度之和。

(3)并联电路的总电阻,即

3

211111R R R R ++= (1-11) 这就是说,并联电路总电阻的倒数,等于各个电阻的倒数之和。

(4)并联电路的电流分配,并联电路中通过各个电阻的电流强度与它的阻值成反比。即 3332

22111R R I R U I R R I R U I R R I R U I ==

====

(1-12)

第二节 磁场与磁路的基本概念

一、磁场与电磁感应

1.磁场

静止不动的带电粒子(电荷)周围存在着电场,电场对静止的电荷有电场力的作用。而运动的电荷周围不仅有电场,还有另一种看不见的物质存在,这种由运动电荷产生的物质叫磁场,磁场对运动的电荷有力的作用。

2.电流的磁效应

电流是电荷的运动形成的,因此,电流的周围就有磁场。

(1)通电导体的磁场

如果把磁场想象成布满沿磁场方向的磁力线,通电导体周围的磁场就是围绕导体的同心圆,磁场的方向可用右手螺旋定则判定如图1-8所示。

图1-7 电阻的并联

(2)线圈的磁场

线圈的磁场实际上是通电导体弯曲成螺旋状时的另一种形式,磁场的分布形式和方向 判定如图1-9所示。

图l -8 通电直导体周围的磁场 图l-9 螺旋线圈产生的磁场

3.磁场的基本物理量

(1)磁感应强度

磁场的重要特性之一就是磁场对磁场中的载流导体有力的作用(电磁力)。若把长度为l ?、电流为I 的直导体按垂直于磁感应线的方向放入一磁场中,如图1-10(a)所示,则作用于导体上的电磁力F ?与导体中通过的电流I 以及导体的长度l ?成正比。力的方向和磁感应线的方向以及电流的方向垂直,三者的关系可用左手定则来确定,如图1-10(b)所示。若把同一载流导体按垂直于磁感应线的方向放入不同的磁场中或同一磁场的不同位置中, 电磁力的大小可能各不相同,而且磁场越强的地方电磁力也越大。可见,电磁力不仅与电流I 和导体的长度l ?成正比,且与导体所在位置的磁场强弱有关。因此,需要引入一个用来描述磁场中各点的磁场强度和方向的物理量,

这个物理量称为磁感应强度,用B 来表示 。 磁感应强度B 是表示磁场内某点的磁场强弱和方向的物理量,它是一个矢量。磁感应强度

与电流之间的方向关系可用右手螺旋定则来确定,其大小可用公式来衡量。 Il F B ??=

(1-13)

磁感应强度的单位是特斯拉(T )。在工程计算中,有时,由于特斯拉单位太大,也常采用高斯(Gs )作为磁感应强度的单位:T 1相当于Gs 410。

如果磁场内各点的磁感应强度的大小相等,方向相同,则这样的磁场称为均匀磁场。

(2)磁通

磁感应强度B (如果不是均匀磁场,则取B 的平均值)与垂直于磁场方向的面积S 的乘积,称为通过该面积的磁通Φ,即

BS =Φ或S

B Φ= (1-14) 由上式可见,磁感应强度在数值上可以看成为与磁场方向垂直的单位面积所通过的磁通,故≡感应强度又称为磁通密度。如果用磁感应线来描述磁场,使磁感应线的疏密反映磁感应强度的大小,则通过某一面积的磁感应线的总数就反映通过该面积的磁通的大小,通过垂直于磁场方向的单位面积的磁感应线数目就反映该点的磁感应强度的大小。根据电磁感应定律的公式dt

d e Φ-=可知,在国际单位制中,磁通的单位是伏·秒,通常称为韦伯(Wb )。在工程计算中,有时由于Wb 这一单位太大,也常采用麦克斯韦(Mx )作为磁通的单位。1Wb 相当于Mx 8

10。

(3)磁导率

各种物质在磁场中表现是不一样的,有的会增强磁场,有的会削弱磁场,这主要与各种物质的导磁性能有关。为了衡量物质的导磁性能而引入了磁导率这个物理量,用符号μ表(a) (b)

图1-10 磁场对载流导体的作用力

示,它的物理单位是亨/米(m H /)。

经测定,真空中的磁导率为一个常数,用μ表示,有

)/(10470m H -?=πμ

自然界中,大多数的物质对磁场强弱影响甚微,有的物质使磁场略比真空中增强,如空气、锡、铝等;有的物质使磁场略比真空中减弱,如铜、银、石墨等,它们的磁导率0μμ≈而只有铁、镍、钳及其合金,他们的磁导率μ很大,能使磁场大为增强,我们将这类物质称为铁磁材料。

铁磁材料的磁导率是真空的几百倍,它能使磁场大大增强,故而通电线圈一般都绕在铁磁材料制成的铁芯外,这样就能以较小的电流产生较强的磁场,使线圈的圈数、体积、重量减小。所以在电气设备中,铁磁材料得到了广泛的应用。

(4)磁场强度

磁感应强度B 的计算在实际中往往很难求得,因为它不仅与电流、导体的形状、位置有关,而且还与物质的磁导率有关。为了方便地计算出B ,我们引人了一个辅助物理量,称为磁场强度,用符号H 表示。

在电工技术中,用简单的形式来计算出某一区域的磁场强度,雨要计算主的磁感应强度B ,则可用公式来表示:

H B μ= (1-15) 式中,μ为该点处的物质磁导率。

磁场强度也是一个矢量,磁场中某点的磁场强度的方向即为该点的磁感应强度B 方向。它的物理量单位是:m A /。磁场强度的引人不仅简化了磁场计算,而且常用来分析铁磁材料的磁化状况。

二、磁路的概念及基本定律

1.磁路

磁路就是磁通通过的路径。磁路实质上是局限在一定路径内的磁场。常见的磁路如图1-11所示,磁路中的磁通由励磁电流产生,经过铁心和空气隙而闭合,如图1-11(a )、(b );也可由永久磁铁产生,如图1-11(c )。

图1-11 常见电气设备的磁路

2.磁路欧姆定律

图1-12为绕有线圈的铁心,当线圈中通入电流I 时,在铁心中就会有磁通Φ通过。实验可知,铁心中的磁通Φ与通过线圈的电流I 、线圈匝数N 、磁路的截面积A ”及磁导率μ成正比,与磁路的长度l 成反比,即 m

m R F A

l IN l INA ===Φμμ (1-16)

(1-16)式中,IN F m =称为磁通势,由此而产生磁通;A

l R μ=称为磁阻,是表示磁路对磁通具有阻碍作用的物理量。上式可以与电路中的欧姆定律()R

U I =对应,因而称为磁路欧姆定律。

为了更好地理解磁路及其基本物理量,把磁路与电路的有关物理量一一对应,如表1-1中。

表1-1 磁路与电路有关物理量对照

第三节 电路中基本元件

一、电阻元件的基本特性

电阻元件对电路中的电流具有阻碍作用,是耗能元件。

电阻器简称电阻,它是电路元件中应用最广泛的一种,其质量的好坏对电路工作的稳定性有极大影响。电阻的主要要用途是稳定和调节电路中的电流和电压,在电路中常用作于分流、分压、滤波(与电容组合)、耦合、阻抗匹配、负载等,电阻用R 符号表示。电阻的外形结构示意图如图1-13所示。

图1-13 常用固定电阻器外形

1.电阻的分类

(1)按电阻体的材料和结构特征分 有线绕电阻和非线绕电阻能及敏感电阻。

(2)按电阻的用途分 用通用电阻、精密电阻、高阻电阻、高压电阻和高频电阻等。

2.电阻的伏安特性为:

IR U = (1-17)

电阻的伏安特性如图1-14所示。

(a) (b)

图1-14 电阻元件及伏安特性

图1-12 磁路

应当指出,式(1-17)适用于电压与电流的参考方向是关联方向,如果是非关联方向,则欧姆定律应写成IR U -=。

3.汽车电路中电阻特性的应用

(1)点火线圈产生温度

点火线圈中的电阻在工作时,电流流过点火线圈会产生热量而使其温度上升。

(2)接触不良造成电压降

点火开关、线路连接端子及蓄电池导线接头等接触不良,就会具有一定的接触电阻,接触电阻产生的电压降会使用电设备的电压降低,电流减小,造成用电设备工作不正常或不能工作。

(3)接触不良造成温升

电流经过接触电阻所产生的热量,会使该接触不良处温度升高。

二、电容元件的基本特性

电容器简称电容,它由两个极板及它们之间的介质组成。可以储存电场能量,电容元件本身不消耗能量。利用电容器充、放电和隔直、通交特性,在电路中常用于调谐、滤波、耦合、旁路、能量转换等。电容器用符号C 表示。电容器的外形示意图及有关图形符号如图1-14所示。

图1-15 电容器形状及图形符号

1.电容器的分类

(1)按其结构分 有固定电容器、半可变电容器、可变电容器三大类。

(2)按电容器介质材料分 有电解电容器、有机介质电容器、无机介质电容器三大类。

2.电容器的电压、电流特性

电容器是一种聚集电荷的元件,其聚集的电荷量与所加的电压成正比,即

Cu q = (1-18)

当电容器(见图1-16)极板上的电荷q 或两极板间的电压C u 发生

变化时,电路中就会产生电流C i ,在图1-16中所规定的参考方向下,

其数学表达式为 t

u C t q i d d d d C C == (1-19) 式(1-19)表明,在某一时刻电容电路中的电流C i 与该时刻电容

电压C u 变化率成正比,而与该时刻电容电压C u 的数值无关,这一特性称为电容的动态特性:电容元件也称为动态元件。

式(1-19)还表明了电容元件的一个重要特性,即:如果电容的电流为有限值,则电容两端的的电压只能连续变化而不能跃变。否则,就会导致

t u d d C →∞,t

u C i d d C C =→∞,这与保持电流为有限值相违背,所以电容电压不可能发生跃变。电容是一种有“记忆”功能的元 图1-16 电容元件

件。其电场能量C W 的大小与电容量C 和电容两端的电压U 的关系如下:

2C C 12

W CU = (1-20) 3.汽车电路中电容特性应用

(1)电容吸收自感电动势

触点式点火系统分电器上的电容器并联于断电器触点的两端,这是利用电容电压不能突变的特性来吸收点火线圈初级绕组的自感电势,以减小触点火花和提高次级电压。

(2)电容吸收高频波

一些电子点火系统的点火线圈处接一个电容,用以吸收点火系统产生的高频振荡波,以减小对无线电的干扰。

(3)蓄电池的电压安全保护作用

蓄电池相当于一个大容量的电容,用它可以吸收电路中的瞬变过电压,使电压稳定,对电路元件起到了保护作用。

三、电感元件的基本特性

电感器是用漆包线在绝缘骨架上绕制而成的一种能够存储磁场能量的电子元件。电感器是汽车电子线路的重要元件之一,它与电阻、电容、晶体管等元器件组合构成各种功能的电子电路。在调谐、振荡、耦合、匹配、滤波等电路中都是重要元件。电容器用符号L 表示。电感器的外形示意图如图1-17所示。

图1-17 电感器的外形示意图

1.电感线圈的分类

(1)按电感线圈圈芯性质分 有空心线圈和带磁芯的线圈。

(2)按绕制方式不同分 有单层线圈、多层线圈、蜂房线圈等。

(3)按电感量变化情况分 有固定电感和微调电感等。

2.电感器的电压、电流特性

如图1-18所示,当通过线圈的电流发生变化时,由于穿过线圈的磁通也相应地发生变化,因此在线圈两端产生感应电压,以L u 表示,根据电磁感应定律,有

L d d d d i u L t t

ψ=

= (1-21) 式(1-21)就是电感元件的特性方程式。它表明:在某一时刻电感两端的电压只取决于

该时刻的电流变化率,而与该时刻电流的大小无关。这一特性称为电感的

动态特性,故电感元件也称为动态元件。 式(1-21)还表明了电感元件的一个重要特性,如果电感两端的电压保持

为有限值,则流过电感的电流只能连续变化而不能跃变。电感也是一种有“记忆”功能的元图1-18电感元件及其表示符号

件,其磁场能量L W 的大小与电感量L 和通过电感的电流I 的关系如下:

2L 2

1LI W

(1-22) 3.汽车电路中电感特性应用

(1)点火线圈储存点火能量 点火线圈初级绕组通电时,将电源的电能变为磁场能量,并在初级绕组断电时,再转换为火花塞电极的点火能量。

(2)电感的自感电动势造成过电压

点火线圈、继电器线圈、发电机和电动机的绕组等电感在电路开关开闭时或是通电线路突然断开时,会产生自感电动势,这些瞬变的电压可以很高,会对汽车上的电子元件造成危害。因此,现代汽车电气设备特别强调蓄电池的连接要可靠。因为蓄电池可吸收瞬变过电压,对稳定电网电压和保护电子元件起到很重要的作用。

三、变压器

变压器是一种交流电压变换成频率相同而电压不同的静止电器设备,在汽车电子线路中应用十分广泛。

1.变压器的主要作用

升压和降压、变换电流、变换阻抗和传递信息。如电子线路中的输出变压器、耦合变压器。

2.变压器的分类

(1)按变压器的铁心和线圈结构分 有芯式变压器和壳式变压器等,大功率变压器以芯式结构为多,小功率变压器常采用壳式结构。

(2)按变压器使用频率分 有高频变压器、中频变压器和低频变压器。

常见变压器的符号如图1-19所示,常见变压器外形如图1-20所示。

图1-19 变压器的符号 图1-20变压器外形

3.变压器的检测方法

(1)外观检查 外观检查包括能够看见摸得到的项目,如线圈引线是否脱焊,绝缘材料是否烧焦,机械是否损伤和表面破损等。

(2)开路检查 一般中、高频变压器的线圈圈数不多,其直流电阻应很小,在零点几欧姆至几欧姆之间。音频和电流变压器由于线圈圈数较多,直流电阻可达几百欧至几千欧以上。用万用表测变压器的直流电阻只能初步判断变压器是否正常,还必须进行短路检查。

(3)短路检查 高频变压器的局部短路要用专门测量仪器判断。中、高频变压器内部

局部短路时,表现为线圈的空载值Q下降,整机特性变坏。

由于变压器一、二次侧之间是交流耦合,直流断路的,如果变压器两绕组之间发生短路,会造成直流电压直通,可用万用表检测出来。

五、继电器

继电器是一种根据特定形式的输入信号的变化来接通或断开小电流电路的自动控制电器。继电器在汽车中主要起着控制和保护电路的作用。

继电器一般由三个基本部分组成:检测机构、中间机构和执行机构。

检测机构的作用是接收外界输入信号并将信号传递给中间机构;中间机构对信号的变化进行判断、物理量转换、放大等;当输入信号变化到一定值时,执行机构(一般是触头)动作,从而使其所控制的电路状态发生变化,接通或断开某部分电路,达到控制或保护的目的。

汽车中常见的继电器有电磁继电器、干簧继电器、双金属继电器和电子继电器。

1.继电器的工作原理

(1)继电器的保护工作原理

继电器用作保护的电路原理如图1-21所示。

该继电器保护电路用于保护喇叭按钮触点。喇叭的工作电流较大,直接由喇叭按钮控制,其触点很容易烧坏。图中的喇叭电路加了喇叭继电器后,喇叭按钮开关只控制继电器线圈电路的通断,由继电器线圈通电产生的电磁力使继电器触点闭合,接通喇叭电路。喇叭按钮只通过继电器线圈较小的电流,使喇叭按钮触点不容易烧坏,使用寿命得以延长。

(2)继电器的自动控制电路原理

继电器用做自动控制的电路原理如图1-22所示。

该继电器控制电路用于自动控制充电指示灯的亮起和熄灭,以提示充电系统工作是否正常。继电器线圈连接发电机的中点接线柱N(该接线柱电压是发电机输出端子B电压的

图1-21 继电器起保护的电路原理

1/2),继电器的常闭触点串联在充电指示灯电路中。当发电机正常发电时,其中点电压使继电器线圈通电而打开触点,充电指示灯自动熄灭,指示充电系统正常工作。当接通点火开关而发动机未工作或发电机出现了故障时,发电机中点电压低或无,使继电器线圈电流小或断流,继电器触点在弹簧力作用下闭合,充电指示灯亮,指示充电系统未工作或有故障。

图1-22 继电器的自动控制电路原理

第四节电子元件

一、PN结及其特性

1、半导体的基本知识

物质按其导电能力的不同,将其分为导体、绝缘体和半导体三类。半导体,它的导电能力介于导体和绝缘体之间,并且其导电能力是可以控制的。如硅、锗以及大多数金属氧化物和硫化物等都是半导体。其中以硅和锗半导体的生产技术较为成熟,所以应用较多。

现代电子技术的发展实际上就是半导体技术的发展,这是因为除了半导体导电能力不同外,半导体还有以下特征。

(1)杂敏性:

半导体对杂质很敏感。在半导体硅中只要掺入亿分之一的硼(B),电阻率就会下降到原来的几万分之一。人们就用控制掺杂的方法,制造出各种不同性能、不同用途的半导体器件,如普通半导体二极管、三极管、晶闸管、电阻和电容等。

在半导体中不同的部分掺入不同的杂质就呈现不同的性能,再采用一些特殊工艺,将各种半导体进行适当的连接就可制成具有某一特定功能的电路—集成电路。

(2)热敏性:

半导体对温度很敏感。温度每升高10℃,半导体的电阻率就减小为原来的二分之一。这种特性对半导体器件的工作性能有许多不利的影响,利用这一特性可制成自动控制中有用的热敏电阻。

(3)光敏性:

半导体对光照很敏感。半导体受光照时,它的电阻率会显著减小。自动控制中用的光电二极管、光电三极管和光敏电阻等,就是利用这一特性制成的。

2、P型半导体和N型半导体

纯净的几乎不含杂质的半导体称为本征半导体。半导体材料在外界能量的作用下,激发出两种载流子:自由电子和空穴,它们都具有导电能力。自由电子带负电荷,空穴带正电荷。

当半导体两端加上外电压时,半导体中将出现两部分电流:一部分是自由电子作定向运动所形成的电子电流,一部分是空穴电流。在半导体中,同时存在着电子导电和空穴导电,这是半导体导电的最大特点,也是半导体和金属在导电原理上的本质差别。

(1)N型半导体在本征半导体(如硅、锗均为四价元素)中掺入微量的五价元素(如磷),这将使半导体中的自由电子数目大大增多,自由电子导电成为这种半导体导电的主要导电方式,故称它为电子半导体或N型半导体。在N型半导体中,自由电子是多数载流子,而空穴则是少数载流子。

(2)P型半导体在本征半导体中掺入微量的三价元素(如硼),这将使空穴的数目显著增加,自由电子则相对很少。这种以空穴导电作为主要导电方式的半导体称为空穴半导体或P型半导体。其中空穴是多数载流子,自由电子是少数载流子。

应当指出,不论是N型半导体还是P型半导体,虽然它们都有一种载流子占多数,但是整个晶体仍然是不带电的,对外不显示电性。

3、PN结及其单向导电性

通常是在一块晶片上,采取一定的掺杂工艺措施,在两边分别形成P型半导体和N型半导体,它们的交界面就形成PN结,这PN结是构成各种半导体器件的基础。PN结具有单向导电性,它是二极管、三极管、晶闸管以及半导体集成电路等半导体器件的核心部分。

(1)PN结的形成

图1-23所示一块半导体左边为P区右边为N区,由于P区有大量空穴(浓度大)而N 区的空穴极少(浓度小),因此空穴要从浓度大的P区向浓度小的N区扩散。首先是交界面附近的空穴扩散到N区,在交界面附近的P区留下一些带负电的三价杂质离子,形成负空间电荷区。同样,N区的自由电子(浓度大)要向P区自由电子(浓度小)扩散,在交界面附近的N区留下带正电的五价杂质离子,形成正空间电荷区。这样,在P型半导体和N型半导

体交界面的两侧就形成了一个空间电荷区,这个空间电荷区就是PN结。

图1-23 PN结的形成

正负空间电荷区在交界面处形成一个电场,称为内电场,其方向从带正电的N区指向带负电的P区,如图1-23(b)所示。

内电场的作用是阻碍两区多数载流子的扩散运动,即阻止P区的空穴向N区扩散和N 区的自由电子向P区扩散。同时,内电场对两区少数载流子的作用恰恰相反,它将推动少数载流子越超空间电荷区,即把P区的自由电子推向N区,把N区的空穴推向P区。少数载流子在内电场作用下的这种运动称为漂移运动。

在PN结的形成过程中,多数载流子由于浓度差别而产生的扩散运动与少数载流子在内电场作用下而产生的漂移运动是互相联系而存在的。扩散运动产生空间电荷区与内电场,内电场又削弱扩散运动,产生漂移运动。最后,扩散运动与漂移运动达到动态平衡,即从P 区扩散到N区的空穴与从N区漂移到P区的空穴数相等。此时空间电荷区的宽度及内电场的强度均处于相对稳定状态。

(2)PN结的单向导电性

如果在PN结上加上正向电压,即P区接外电源的正极,N区接外电源的负极,如图1-24(a)所示,称为正向偏置(简称正偏)。这时外加电场与内电场的方向相反,内电场被削弱。PN结内部扩散运动与漂移运动之间的平衡状态被破坏,空间电荷区变窄,多数载流子的扩散运动增强,形成较大的从P区通过PN结流向N区的正向电流I。在一定范围内,外加电压愈大,外电场愈强,正向电流I也愈大,PN结处于导通状态。如果给PN结外加反向电压,称为反向偏置(简称反偏),即P区接外电源负极,N区接外电源正极,如图1-24(b)所示,这时外电场与内电场方向相同。在外电场作用下,空间电荷区加宽,内电场增强,使多数载流子的扩散运动难以进行。反向电流很小,近似等于零。PN结处于截止状态。

图1-24 PN结的单向导电性

上述情况表明:在PN结上加正向电压时,正向电流大,PN结处于导通状态;在PN结上加反向电压时,反向电流很小,PN结处于截止状态。就是说,PN结具有单向导电性。

二、二极管

1.二极管的结构、符号和分类

半导体二极管的种类很多,按材料来分,最常用的有硅管和锗管两种;二极管的结构及符号如图1-25所示。

点接触型二极管的结构如图1-25(a)所示,点接触型二极管其特点是结面积小,极间电容也很小,故不能承受较高的反向电压和较大的电流,适用于高频小功率场合应用。点接触型锗二极管,常用于高频检波。面接触型(或面结型)二极管的结构如图1-25(b)所示,这类二极管的结面积大,极间电容也大,允许通过的正向电流大,适用于低频大功率场合。面结型硅二极管常用于整流。

图1-25 半导体二极管的结构及符号

2.二极管的伏安特性

二极管实质上就是一个PN 结,它具有单向导电性,二极管的伏安特性曲线如图1-26所示。流过二级管的电流I 与其端电压U 的关系称为二极管的伏安特性曲线。

图1-26 二极管的伏安特性曲线

正向伏安特性是指纵坐标右侧部分它的主要特点如下:

(1)正向特性

当正向电压很小的时候,正向电流很小,几乎为零,二极管处于截止状态。当正向电压超过一定数值(硅管约为,锗管约为)后,电流随电压的上升增长得很快,二极管电阻变得非常小,进入导通状态。这个一定数值的正向电压就称为死区电压(门限电压),其大小与管子的材料以及环境温度有关。二极管导通后,正向电流和正向电压是非线性关系,正向电流变化较大时,二极管两端正向压降几乎为恒量,硅管的正向压降约为,锗管的正向压降约为。

(2)反向特性

当给二极管加反向电压时,二极管的反向电流很小,而且在很大范围内基本上不随反向电压的变化而变化,此时二极管处于反向截止区,此处的反向电流值称为反向饱和电流(锗管的反向饱和电流比硅管大)。当反向电压超过一定数值后,反向电流会突然急剧增大,此时的现象称为反向电击穿,此时对应的电压称为反向击穿电压用R UB 表示。通常加在二极管的反向电压不允许超过反向电压,否则二极管将失去单向导电性和二极管的损坏(稳压二极管除外)。

三、稳压管

1.稳压二极管的符号及其伏安特性曲线

稳压二极管简称稳压管,它是一种用特殊工艺制造的面结合型硅半导体二极管,其电路 符号如图1-27(a )所示。使用时,它的阴极接外加电压的正极,阳极接外加电压负极,管子反向偏置,工作在反向击穿状态,利用它的反向击穿特性稳定直流电压。

稳压二极管的伏安特性曲线如图1-27(b )所示,其正向特性与普通二极管相同,反向特性曲线比普通二极管更陡。二极管在反向击穿状态下,流过管子的电流变化很大,而两端电压变化很小,稳压管正是利用这一点实现稳压作用的。稳压管工作时,必须接入限流电阻,才能使其流过的反向电流在max min ~Z Z I I 范围内变化。在这个范围内,稳压管工作安全且两端的反向电压变化很小。

图1-27 稳压二极管符号及其伏安特性曲线

2.稳压电路

直流稳压电源是采用稳压管来稳定电压,稳压管并联型稳压电路如图1-28所示。经过

整流电路和电容滤波得到直流电压i U ,在经过限流电阻和稳压管Z VD 接到负载电阻L R ,这样负载上就得到比较稳定的电压。

该电路的稳压原理是:当电网电压升高时,必然引起整流滤波电路输出电压i U 升高,而i U 的升高又会引起输出电压0U (即Z U )的增大。由稳压管的稳压特性可知,Z U 的增大,势必引起Z I 的较大增大,于是限流电阻R 上的

电流R I 增大,R 上电压降也增大,这在很大程度上

让R 承担了i U 的变化,从而使0U 基本上趋于稳定

(i U ↑→0U ↑→Z I ↑→I ↑→R U ↑→0U ↓)。反之,当i U 下降而引起0U 变小时,也会引起Z I 减小,R 上电压降R U 减小,同样保持了0U 的基本稳定。

同理,当负载电流L I 变化(即L R 变化),如L I 增大,在i U 不变的情况下,势必会引起0U (即Z U )的减小,使L I 有较大的下降,因而保持了总电流R I (L Z R I I I +=)基本不变,使L U 基本稳定。

四、三极管

1.三极管的结构和符号

晶体管的结构意图1-29(a )所示,它是由三层不同性质的半导体组合而成的。按半导体的组合方式不同,可将其分为NPN 型管和PNP 型管。晶体管的图形符号如图1-29(b)所示,符号中的箭头方向表示发射结正向偏置时的电流方向。

三极管为保证其电流放大作用,采取了如下结构措施:

(1)基区很薄,掺杂的浓度低,使其电子(N 型)或空穴(P 型)的数量少。

(2)发射区掺杂的浓度高,一般高于集电区,比基区则高许多倍。

2.三极管的电流放大原理

下面以NPN 型三极管为例,说明一下三极管的电流放大原理。如图1-30所示,发射结加正向电压,而集电结加反向电压。

发射结加正向电压,削弱了发射结的内电场,使其阻挡层变薄。于是,发射区浓度很高的电子就越过发射结向基区扩散,进入基区的自由与基区为数不多的空穴复合,其余的继续向电子浓度低的集电结处扩散。

集电结加反向电压,其内电场加强,空间电荷区加宽,扩散到集电结附近的自由电子在集电结内电场力的作用下,越过集电结,进入集电区。

进入集电区的自由电子被电源C E 拉走,形成集成电极电流C I ;电源不断地向发射区注入电子,形成发射极电流E I ;电源C E 从基区拉走电子。形成了基极电流B I 。

由于基区的空穴数量很少,从发射区进人基区的自由电子与基区的空穴复合的很少,而大量的是被集电结内电场拉到了集电区,因此,C B I I <<。C I 与B I 的比值就是三极管的电流放大倍数β。 B

C I I =β (1-23) 图1-28 简单并联型稳压电路

图1-29 晶体管的结构和图形符号

图1-30 三极管的电流放大原理

3.三极管的特性

(1)三极管的放大特性

三极管级成的放大电路有共射、共集和共基。要使三极管工作在放大状态,必须使发射结正偏,集电结反偏,而与集射极电压CE U 无关,如图1-31所示。当B I 一定时,C I 基本不变,具有恒流特性。当BE U 微小变化时,引起B I 变化;当B I 微小的变化,引起C I 较大的变化,即

B C I I ?=?β (1-24)

上式表明C I 是受B I 控制的受控电流源,具有电流放大特性。正是由于三极管的这一特

性,三极管被广泛应用于电压放大、电流放大和功率放大电路中。

(2)三极管的开关特性

三极管除了放大工作状态外,还有截止工作状态和饱和导通工作状态,即三极管还具有开关特性。

①三极管的截止状态。当加在发射结上的电压0

0≈B I 、0≈C I 、CC CE U U ≈此时的三极管工作在截止状态,这时C 、E 极之间近似于开路,相当于开关断开状态,如图1-32所示。

②三极管的饱和导通状态。当加在发射结上的电压0>BE U 和加在集电结上电压0>BC U 时,基极电流B I 再增大而集电极电流C I 却不再增大,即C I 不受B I 的控制,三极管工作在饱和导通状态。这时由于饱和时集电极电流最大,集电极电压很小,V U CE 3.0≈

C 、E 极之间近似于短路,相当于开关接通状态,如图1-33所示。

图1-32 三极管的截止状态图 图1-33三极管的饱和导通状态

三极管的开关特性,被用作由电信号控制的无触点开关,在汽车电气系统中的应用是很多的,如无触点电子点火系统的电子点火器、电子式电压调节器、无触点电喇叭等。

五、晶闸管(可控硅)

1.晶闸管的结构

我国目前生产的晶闸管,从外形上来分有两种形式:螺栓式和平板式。其外形及符号如图1-34所示。晶闸管内部是由三个PN 结组成,可以把它中间的N 1和P 2分为两部分,构成一个PNP 型三极管和一个NPN 型三极管的复合管,如图1-35所示。

2. 晶闸管的导通原理

晶闸管工作时,它的阳极和阴极分别与电源和负载连接,组成晶闸管的主电路;晶闸管的门极和阴极与控制晶闸管的装置连接,组成晶闸管的控制电路。

图1-36所示的是晶闸管的实验电路,主电源E A 和门极电源E G 通过双刀双掷开关S 1和S 2可正向或反向作用于晶闸管的有关电极,主电路的通断由灯泡显示。

由实验得到如下结论:

(1)当晶闸管承受反向阳极电压时,不论门极承受何种电压,晶闸管都处于关断状态。

(2)当晶闸管承受正向阳极电压时,仅在门极承受正向电压时,晶闸管才能被导通,即从关断状态转变为导通状态必须同时具备正向阳极电压和正向门极电压两个条件。

图1-31 三极管的放大状态

图1-34晶闸管的外形及符号

图1-35 晶闸管的内部结构

(3)晶闸管在导通情况下,只要仍有一定的正向阳极电压,不论门极电压如何,晶闸管仍保持导通,即晶闸管导通后,门极失去控制作用。

(4)晶闸管在导通情况下,当主电路电压(或电流)减小到接近零时,晶闸管关断。从晶闸管实验中,我们可得到晶闸管导通和关断的条件。下面我们用两个三极管的相互作用来说明晶闸管的工作原理。如图1-37所示。

图1-36 晶闸管实验电路图1-37晶闸管的工作原理如果控制极不加电压,则当阳极A和阴极K之间加正向电压时,在三个PN结中有两个PN结正向偏置,晶闸管不导通,称为阻断;当A、K之间加反向电压时,两个PN结反向偏置,一个PN结正向偏置,晶闸管也阻断。

如果控制极G与阴极K之间加正向电压U G,而且A、K之间也加正向电压U A,则U A使VT1、VT2集电结反向偏置。由于U G使VT2的发射结正偏而产生控制极电流I G,它就是VT2的基极电流I B2。VT2放大后其集电极电流I C2=1I B2=1I G,此电流又流入VT2的基极,再一次放大。这样循环下去,形成强烈的正反馈,使两个晶闸管很快达到饱和导通。导通后,其压降很小,电源电压U A几乎全部加在负载上,晶闸管中就流过负载电流。

晶闸管导通后,它的导通状态完全依靠管子本身反馈的作用来维持,即使控制极电流消失,I C1也远大于原来的I G,晶闸管仍处于导通状态。所以控制极的作用仅仅是触发晶闸管导通,导通后控制极就失去了控制作用。要使晶闸管关断,必须减小阳极电流I,使之不能维持正反馈过程,这个最小电流称为维持电流。当然也可将阳极电压降为零或使之反向。

如果阳极和阴极间加反向电压,则由于VT1、VT2的发射结处于反向偏置,因此无论控制极是否加有电压,晶闸管均不导通。

六、集成电路

集成电路它是把多个元器件相互连接在一起,并且同时制造在一块半导体芯片上,组合成一个不可分割的整体。

1.集成电路的外形结构

半导体集成电路是利用硅平面工艺技术,把具有某种功能的电路元件,如电阻、电容、二极管、三极管以及它们的连线都集中制作在一小块硅片上。这样,不但缩小了电路的体积和重量,降低了成本,而且大大提高了电路工作的可靠性,减轻了组装和调试的工作量。因此,集成电路的普遍推广,意味着电子技术发展到了一个新阶段。

图1-38 半导体集成电路外形图

把小硅片电路及引线封装在金属或塑料外壳内,只露出外引线,这就是集成电路,如图

1-38所示。它看上去是个器件,实际上是一个电路系统,它把元件和电路一体化了,集成电路又称固体电路。

2.集成电路的分类

集成电路可按制作工艺、功能和集成规模的不同进行分类。

①按制作工艺,集成电路分为

半导体集成电路

薄膜集成电路

混合集成电路

②按功能性质,集成电路分为

数字集成电路

③按集成规模,集成电路分为

小规模集成电路(SSI )

中规模集成电路(MSI )

大规模集成电路(LSI )

超大规模集成电路(VLSI )

通常根据集成电路内所含元器件的多少来划分其“规模”的大小。内含元器件数小于100的集成电路称为小规模集成电路;内含元器件数为100 ~1 000个的集成电路称为中规模集成电路;内含元器件数为1 000 ~10 000个的集成电路称为大规模集成电路;内含元器件数为10 000 ~100 000个的集成电路称为超大规模集成电路。集成电路的集成化程度仍在不断地提高,目前,已经出现了内含上亿个元器件的集成电路。

3.集成电路特点

(1)体积小,重量轻。

(2)可靠性高,寿命长。

(3)速度高,功耗低。

(4)成本低。 第五节 基本电路单元

一、R -C 电路单元

图1-39所示为典型的R —C 电路单元及其电压、电流特性曲线。

从图中可见,虽然电容C 的电流可以突变,即在开关S 闭合的瞬间(0 t ),电流可以

从零跳跃到最大值图1-38(c ),但C 两端的电压却不能突变,必须经过一定的时间才能达到电源电压。这个过程称为电路的过渡过程。通常定义当电压达到63%的电源电压时所需的时间为R —C 电路的时间常数,这个常数在数值上为:

RC T = (1-25) 汽车的电子电路,在刮水器间歇控制、电喇叭、防盗装置中常利用这个单元作延时或振荡之用,也常用于点火性能的改善。

图1-39 R-C 电流电压及其特性

二、L —R 电路单元

如图1-40所示,在直流回路中,电感两端的电压虽然可以突变,但电流却不可以突变(点火线圈正是利用这一原理工作的)。同理,将电流上升到饱和值E /R 的63%时,所需要的时间为L —R 电路的时间常数: R

L =τ (1-26) 分析点火系性能时,常利用这一电路单元。汽车电路中也常见其用于电路扼流、滤波、抗干扰等。

图1-40 L-R 回路单元及其特性

三、L —R —C 电路单元

如图1-41所示,可见该单元的参数不同而可以有各种过渡状态。在一定条件下,点火系统的电路单元可以简化为这一回路。需要指出的是, 图1-41(b )中所示的振荡过程,解释了点火脉冲以及汽车电路中其他具有开关过程的电器容易在汽车电子电路中形成有害过电压的原理。

四、晶体管开关电路

图1-42所示为典型的晶体管开关电路及其特性。

众所周知,晶体三极管有饱和、放大和截止三个状态。当基极b 与发射极e 处于反偏

图1-41L-R-C 电路单元及其特性

图1-42 晶体管开关电路及其特性

V U be 6.0<或0≤h I ,它处于高阻状态,相对于开关断开。此时,即使提高电源电压CC U ,也只有很小的漏电流。而当be 结正偏,b I 大于一定值时,则它迅速导通并进人饱和,在很大的集电极电流C I 下,C U 都很小(只有零点几伏),因此相对于开关接通。

晶体管点火系就是利用这一基本单元,再经过性能扩充完善而成。晶体管电动汽油泵电路、无触点喇叭等电路中也应用了这一单元。

五、脉冲数字电路

1.单稳态触发电路

如图1-43所示,单稳态触发电路的工作特性是:

(1)没有触发信号时,电路处于一种稳定状态。

(2)外加触发信号,电路由稳态翻转到暂稳态。

(3)电容器C 充电,电路自动从暂稳态返回到稳态。

下面简述其工作过程:

(1)电路的稳态 当i u 为高电平时,2G 门输入端为低电平,2o u 为高电平,1G 门输入端全为高电平,1o u 为低电平。此时,电路处于稳定状态。

(2)在触发脉冲的作用下电路翻转为暂稳态 当1t t =,i u 产生负跳变。电路产生如下正反馈过程: i u ↓→

3)电容器C 充电,电路自动从暂稳态返回到稳态 。电路的工作过程如下:

1o u ↑→R u ↑

C u ↑→(4)恢复过程:

暂稳态结束后,电容C 上已充有一定的电压,所以,电路返回稳态后电容上的电压需经过一段放电过程才能恢复到稳态时的数值。电路中D V 的作用就是减小恢复过程中所需的时间。恢复过程结束后,才允许下一个触发脉冲输入。

(5)输出脉冲宽度:

RC t W 7.0≈ (1-27) 由于其宽度一定,而方波形状完美,因此常用在汽车电子系统中的波形整形或变换。

2.无稳多谐振荡器

多谐振荡器是一种接通电源后,就能产生一定频率和一定幅值矩形波的自激振荡器,常作为脉冲信号源。它只有两个暂稳态,它不需外加触发信号便能产生一系列矩形脉冲,在脉冲数字电路中常用作矩形脉冲源。如图1-44所示,由门电路组成的无稳多谐振荡器。电路由开关器件和反馈延时环节组成。

下面简述其工作过程:

(1)第一暂稳态及电路自动翻转的过程

假定在接通电源瞬间,电容C 尚未充电,如图1-44所示。电路初始状态为第一暂稳态,即11=o u 、02=o u ,此时,1o u 经电阻R 到2o u 对电容C 充电,随着充电时间的增加,i u 的

u 不能突变 RC 回路对电容充电 U u ≤ 图1-43 单稳态触发电路

图1-44 无稳多谐振荡器

汽车电工电子课程标准

平顶山工业职业技术学院汽车运用技术专业 课程标准 机械工程学院 二〇一八年八月

汽车电工电子基础课程标准 一、课程信息 课程名称:《汽车电工电子基础》制定人:白晓 2018年8月20日 学分:5审核人:罗玉华 学时:72 先修课程:高等数学后续课程:汽车电气设备与维修、汽车电控技术本标准适用于汽车检测、汽车运用、汽车营销专业。 二、课程性质与功能定位 1.课程性质 《汽车电工电子技术基础》高职非电专业的基础课,是汽车相关专业学习汽车电子类课程的基础。?为后续课程《汽车电气设备与维修》《汽车电控制技术》奠定基础。本课程是培养汽车维修行业从事现代轿车电子维修的高技能型技术人才的一门重要课程 2.课程功能定位 表1 课程功能定位分析 三、课程目标与内容设计 1. 总体目标 通过课程教学,使学生具备从事汽车电气控制线路和电气设备维护的基本技能,增强学生电工电子技术在其他学科的应用意识,培养学生的电气控制技术综合应用能力。该能力的形成建立在学生电气控制基础知识、基本技能、情感态度、学习策略等素养整体发展的基础上。电工学基础知识、基本技能是电工电子技术控制综合应用能力的基础,情感态度是影响学生学习和发展的重要因素,学习策略是提高学习效率、发展自主学习能力的保证,这四个方面共同促进电工电子技术综合应用能力的形成。 2. 具体目标 表2 课程教学目标与内容设计

备注:课程目标中要融入课程育人、课程思政的育人理念。 3. 课程教学安排

四、教学方法与手段 (1)本课程的实践性较强,教学过程中要积极改进教学方法,按照学生学习的规律和特点,以学生为主体,充分调动学生学习的主动性、积极性。在课程内容的组织上,建议选择合适的产品作

《汽车电工电子基础》试卷A答案

《汽车电工电子技术基础》A卷2016—2017学年第二学期 答案 一、填空:(每空1分,共25分) 1、电路就是电流流过的路径,通常由电源、负载与中间环节__三部分组成。 2、电流的单位就是安,符号为I 3、规定正电荷定向的移动方向为电流的方向。 4、1 mV = 10-3 V= 10-6 KV 5、1A= 103 mA= 106 uA 6、电流在电路内所做的功称为电功率。 7、磁极间有相互作用力,同名磁极相互__排斥___,异名磁极相互__吸引____的性质、 8、在直流电路中电流与电压的大小与方向都不随时间变化。 9利用__磁 _产生_ 电流 _的现象叫做电磁感应现象。 10、物体具有吸引___铁镍钻__等物质的性质叫磁性,具有___磁性____的物体叫磁体、 11、任何磁体都有2个磁极,分别叫___南__极与__北__极,各用字母__s__,与__N__表示, 12、决定人体伤害程度的主要因素就是通过人体电流的大小。 二、选择:(每小题2分,共30分) 1、4个1Ω的电阻串联,总电阻就是( B) A、1Ω B、4Ω C、1/4Ω D、16Ω 2、4个4Ω的电阻并联,总电阻就是( A) A、1Ω B、4Ω C、1/4Ω D、16Ω 3、当发现有人触电,必须尽快( C )。 A、拨打120电话 B、人工呼吸 C、使触电者脱离电源 D、以上都不对

4、电流的单位就是( A ) A、I B、V C、Ω D、A 5、二极管具有( A) A、单向导电性 B、电子导电性 C、空穴导电性 D、单向绝缘性 6、发电机的基本原理就是( C) A、欧姆定律 B、基尔可夫定律 C、电磁感应定律 D、楞次定律 7、三极管的内部结构有( D) A、PNP B、NPN C、PNPN D、PNP与NPN 8、电流表必须( A )在被测电路中。 A、串接 B、并接 C、串、并接都行 D、以上都不对 9、一电阻两端加15V电压时,通过3A的电流,若在两端加18V电压时,通过它的电流为( C ) A、1A B、3A C、3.6A D、5A 10、电路中安装熔断器,主要就是为了( D )。 A、短路保护 B、漏电保护 C、过载保护 D、以上都就是 11、万用表不能用来测量( D )。 A、电压 B、电流 C、电阻 D、频率 12、电源通常有直流与交流两大类,直流用字母( A )。 A、DC B、AC C、CD D 、CA 13、通常( A)就是一种严重事故,应尽力预防。 A 短路 B 开路 C 回路 D 闭 路 14、一般所说的安全电压就是指( B )以下。 A.220V B.36V C.12V D.380V 15、电阻串联后总电阻( A ) A 增大 B 减小 C 不变 D、不确 定 三、判断:(对的打√,错的打×,每小题2分,共20分) 1、习惯上把负电荷定向移动的方向规定为电流方向。( × ) 2、磁体上有N极与S极,若把磁体切成两断,则一段为N极,另一段为S极。(× ) 3、遇到雷雨天,可在大树底下避雨。( × ) 4、电路中不允许短路。( √ ) 5、大小与方向都随时间变化的电流称为交流电流。( √) 6、电压表必须并接在被测电路中。( √ )

汽车电工基础考试试题

2016年《汽车电工电子基础》期中考试试题 (适用于16汽驾) 班级: 姓名: 成绩: 一.判断题,正确的打“√”错误的打“×”(共10小题,每题2分,共20分) 1. 电路一般由电源、负载、导线和控制装置四部分组成( ) 2. 大小和方向都不随时间作周期性变化的电流称为交流电( ) 3. 电路有三种状态,通路状态、开路状态和断路状态( ) 4. 电阻串联时,电阻值小的电阻通过的电流大( ) 5. 三相对称电源的最大值相等,角频率相同,相位互差120度( ) 6. 三相发电机绕组,向外供电时,其连接方式有星形连接和三角形连接两种( ) 7. 测量时,电流表应并联在被测电路中,电压表应串联在被测电路中( ) 8. 汽车点火线圈是利用变压器原理制成的( ) 9. 利用串联电阻,可扩大直流电流表的量程( ) 10.当电器发生火灾时,应立即切断电源,在未断电时,应用二氧化碳灭火器灭火( ) 二.选择题,将正确的选项填入( )中(共10题,每题2分,共20分) 1. 直流电的文字符号为( ) A AC B V C C DC 2. 电流的方向规定为( )移动的方向 A 负电荷 B 负离子 C 正电荷 3. 电阻串联后总电阻( ) A 增大 B 减小 C 不变 4. 电流总是从高电位流向低电位,这一结论适用于( ) A 外电路 B 内电路 C 全电路 5. 某电阻两端电压为40V ,通过电阻的电流为0.5A ,则导体的电阻为( ) A 80Ω B 600Ω C 200Ω 6. 一只电阻的阻值为3Ω,另一只为6Ω,将两电阻并联起来,其电阻值 为( ) A 4Ω B 2Ω C 1Ω 7. 我国使用的工频交流电的频率为( ) A 45HZ B 60HZ C 50HZ 8. 三相四线制电源的线电压与相电压的数量关系为( ) A UL=3UP B UL=2UP C UL=31 UP 9. 确定一个正弦量的三要素为( ) A 最大值 角频率 初相位 B 瞬时值 周期 初相位 C 有效值 周期 相位差 10. 我国用电安全规定中把( )定为安全电压值 A 50V B 100V C 36V 三.填空(共5题,每题4分,共20分) 1.在直流电路中电流和电压的 和 都不随时间变化。 2.在交流电路中电流和电压的大小和方向都随时间做_________变化,这样的 电流、电压分别称做交变电流、交变电压,统称为__ ____。

《汽车电工电子技术基础》复习题

《汽车电工电子技术基础》复习题 一、填空题(每空1分,共20分) 1、电压的实际方向规定为由电位点指向电位点。 2、单个汽车大灯一般为“12V,60W”,则灯丝热态阻值为Ω,两个大灯正常工作时的总电流为A。夜间行车1小时,两个大灯所消耗的电能是度。 3、正弦交流电的三要素是指、及三个量。 4、在我国,三相电源作星形联结时,线电压为V,相电压为V。 5、已知某单相变压器匝数比K=20,原边电压为220V,则副边电压为V。 6、P型半导体中多数载流子是,N型半导体中多数载流子是。 7、直流电动机主要由和两大部分组成。 8、车用整流电路一般采用整流电路,至少需要使用个二极管。 9、构成数字电路的三种基本逻辑门是、、。 二、单项选择题(每题2分,共20分) 1、如图所示,已知R=5Ω,E=6V,I=1A,则U ab A、1V B、11V C、-11V D、-1V 2 A、瞬时值 B、最大值 C、平均值 D、有效值 3、表示物质导磁性能的物理量是()。 A、磁感应强度(B) B、磁通量(Φ) C、磁导率(μ) D、磁场 强度(H) 4、在进行二极管测量时,其正、反向电阻均为零,则表明此管()。 A、正常 B、内部短路 C、内部断路 D、无法确定 其好坏 5、汽车起动机常采用的直流电动机的励磁方式一般是(),其主要特点 是起动转矩大。 A、他励 B、并励 C、串励 D、复励

6、万用表不能直接用来测量( )。 A 、电压 B 、电流 C 、电阻 D 、电功率 7、正弦电压u=U m sin(ωt+?)的波形如图所示,则初相?=( ) A 、-30o B 、0o C 、30o D 、150o 8、三极管处于放大状态的条件是( )。 A 、发射结反偏,集电结反偏 B 、发射结正偏,集电结反偏 C 、发射结正偏,集电结正偏 D 、发射结反偏,集电结正偏 9、变压器的基本工作原理是( )。 A 、电磁感应 B 、电流的磁效应 C 、霍尔效应 D 、电流的热效应 10、三极管工作在开关状态是指工作在( )状态。 A 、截止与饱和 B 、放大与截止 C 、放大与饱和 D 、不能确定 三、判断题(每题2分,共16分) 1、汽车电动车窗、电动后视镜、电动座椅等的调节都需要改变运转方向,一般 都是通过改变永磁式直流电动机的电枢电流方向来实现的。( ) 2、任一瞬时,通过电路中任一节点的各支路电流的代数和恒等于零。( ) 3、一个大电阻和一个小电阻并联,其总电阻值在大电阻和小电阻值之间。 ( ) 4、三相电源的相电压即为相线与相线之间的电压。( ) 5、继电器的主要特性是小电流控制大电流。( ) 6、二极管只要承受正向电压就会导通。( ) 7、三极管可以用两个二极管反向串联代替。( ) 8、电容对交流电的阻碍作用与电源频率成反比。( ) 四、计算(10分) 已知电压1141sin(3144)u t V π=+,求:

汽车电工电子基础试题A

《汽车电工电子基础》期末考试试题(A卷) 班级姓名 一、填空题(30分,每空1分) 1、电流总是从电位流向电位。 2、电路一定是一个。 3、导电的电荷有电荷和电荷,规定电荷的方向为电流方向。 4、电路可以说是由、、和四部分组成的。 5、常用的导线是线和线。 6、磁极总是有极和极; 7、获得磁场的常用方法有两种,一是: ,二是:。 8、常用的导磁材料是 9、常用的半导体材料是和两种元素,通过,形成N型半导体 和型半导体。 10、工厂根据公式生产不同大小的电阻,电路上根据公式控制电流大小。 11、节点电流的代数和等于,回路电压的代数和等于。

3Ω 图12 12、如图12所示的电路中,总电阻等于 欧,3Ω电阻上的电压为 伏。 13、如图13所示的电路中,总电阻等于 欧,3Ω电阻上的电流为 安,6Ω电阻上的功率为 瓦。。 二、选择题(30分,每题1分) 1、4个1Ω的电阻串联,总电阻是 A 、1Ω B 、4Ω C 、1/4Ω D 、16Ω 2、4个4Ω的电阻并联,总电阻是 A 、1Ω B 、4Ω C 、1/4Ω D 、16Ω 3、如图二—3所示,I1和I2的值分别为 A A 、-7,-1 B 、-12,7 C 、7,1 D-8,13 4、某灯泡上标有“220V 、100W ”字样,则220V 是指 。 A 、最大值 B 、瞬时值 C 、从有效值 D 、平均值 5、下面哪一种说法是正确的 A 、电流的实际方向规定;从高电位指向低电位。

图二—3 B 、 电流的实际方向规定是正电荷移动的方向。 C 、电流得实际方向规定是 负电荷移动的方向。 6、电路中主要物理量是 A 、 电流、电压、电功率 B 、 电压、电工率 C 、 电流、电压 D 、 电流、电工率 7、点电压5V ,b 点电压-3V ,那么Uba=______V 。 A 、 2V B 、8V C 、 -8V D 、 -2V 8、 三个阻值相同的电阻R,两个并联后与另一个串联, 其总电阻等于 。 A 、 R B 、(1/3)R C 、(1/2)R D 、 1.5R 9、 下列属于直流电压的是 。 A 、1) B 、2) C 、3) D 、4) 10、在纯电容电路中交流电压与交流电流之间的相位关系为:

汽车电工电子基础及电路分析 试题

汽车电工电子基础及电路分析试题汽车电工电子基础及电路分析 模拟试题 一、填空(每空2分,共30分) 1、电流源的电流是由_________________决定的,但电流源两端的电压是由 ___________________决定的。 2、对称三相交流电动势的特征是:各相电动势的最大值相等、频率 ____________、彼此间的相位互差__________度。 3、直流稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和_____________组成。 4、晶体三极管不仅有放大作用,还有___________作用。 5、汽车交流发电机是一个三相交流发电机。发电机的转子是由____________构成的,发电机的定子是由____________构成的。 6、正弦交流量的三要素分别为:______________、_____________、 ____________。 7、电路的三大组成部分分别为__________、_____________、___________。 8、如果选用放大器希望负载能力强,应选用____________组态的放大器。 二、判断题(对的划,,错的划,。每小题2分,共10分) 1、在运算电路中,同相输入端和反相输入端均为“虚地”。( ) 2、半导体二极管的特性为反向导通,正向截止。( ) 3、电阻两端电压为5V,电阻为10欧,当电压升至10V时,电阻值将为20欧。 ) (

4、开路是指电源与外电路断开的状态,因此电源两端没有电压。( ) 5、电子电路中的开环是指电路中没有接反馈。( ) 三、选择题(每小题2分,共4分) 1、组合逻辑电路一般由( )组合而成。 A、门电路 B、触发器 C、计数器 D、寄存器 2、集成运算放大器线性应用下电压增益的运算精度与开环电压增益A的关系是 ( ) A、A越高运算精度越高 B、A越高运算精度越低 C、运算精度与A无关 四、简答题(每小题5分,共10分) 1、典型的多路测控系统的构成,由传感器、滤波放大器、采样保持电路、多路转换开关、A,D转换器、微机控制系统或控制执行电路构成。其中,传感器的作用是什么, 2、简述电流源和电压源的互换条件,说明何种情况下二者不能互换。五、计算题(46分) 1、(8分)试判断图示2个电路的工作状态,说明他们是发出功率(电源)还是吸收功率(是负载) 2、(10分)如下图所示电路,为包含受控源的、多电源电路,求I

汽车电工电子基础知识

汽车电工电子基础知识 精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-

第一章汽车电工电子基础知识 第一节电路的基本知识 一、电路的组成 电路是电流通过的路径。电路是一些电气设备,电器元件,按一定的方式组合起来,构成的电流的通路。图1-1(a)所示为由电池、小灯泡、开关和连接导线构成的一个简单电路。当合上开关时,电池向外输出电流,电流流过小灯泡,小灯泡就会发光。 1、电路的组成一般电路是由电源、负载、中间环节三部分组成。 (1)电源是提拱电能的装置,它把其他形式的能量转换为电能。例如,干电池,发电机等。 (2)负载是取用电能的装置,是各种用电设备的总称.它把电能转换为其他形式的能量.例如:电灯、电炉、电动机等。 (3)导线、开关等称为中间环节。用来传送,分配电能,控制电路的通 断,保护电路安全正常运行。 (a) (b) 图1-1灯泡发光的电路图 二、电路的基本物理量 1.电流

电荷的定向移动形成电流,正电荷和负电荷的定向移动都形成电流。在金 属导体中,电流是自由电子有规则的定向运动形成。 电流的大小用电流强度来表示。电流强度简称为“电流”,等于单位时间内通过某一导体横截面的电荷量,电流分两种,即直流电流和交流电流。单位是安培,简称安,符号为A。 2.电压和电位 电压是电路中两点之间的电位差,它反映电场力对 电荷做功的能力,数值上等于电场力把单位正电荷从电 源的正极经外电路移到负极所做的功。单位是伏特,简 称伏,符号为V。 在电路中任意选一点为参考点,则某点到参考点的电压就叫做这一点(相对于参考点)的电位。参考点在电路图中用符号“⊥”表示,如图1-2所示。在电 气设备和汽车中常用大地和机壳及汽车车身作为接地 图1-2 电位的表示 点。电位用符号V表示,如A点电位记作V A。当选择 O点为参考点时,则V A=U AO。电路中某一点的电位实质上就是将单位正电荷从电路中的某一点移到参考点时获得或失去的能量大小。 电位与电压的关系:(1)电路中某一点的电位等于该点与参考点之间的电压。因些,离开参考点讨论电位是没有意义的。(2)参考点选的不同,电路中各点的电位值也不同,但是,任意两点之间的电压是不变的。所以,电路中各点的电位值的大小是相对的,而两点之间的电压值是绝对的。 3.电动势 非电场力把单位正电荷从电源内部低电位b端移到高电位a端所做的功,称为电动势,用字母E表示

《汽车电工电子基础》课程标准

《汽车电工电子基础》课程标准 课程编码:课程类别: 适用专业:汽车运用与维修专业授课学部: 授课学时:60 编写执笔人: 教学部主任审核签字:审核日期:2013年5月 教务科科长审定签字:审定日期:2013年6月 一、课程性质和课程设计 (一)课程性质 本门课程的主要任务是学习汽车维修生产常用工业电器及控制设备的结构、特性、选用和使用;学习汽车电气上常用电子元件及电路知识。要求具备必须的安全用电常识,能够运用电工电子基本知识分析汽车电器设备和检测设备电器线路的工作原理。 (二)课程基本理念 为了适应汽车专业教学改革的需要,本课程将电工技术、电子技术的基本知识,结合汽车电气设备等部分教学内容进行了适当地整合,加强实用性和可操作性,以完成工作任务为目标,坚持理论与实践相结合的教学方式,实施项目教学法。 (三)课程设计思路 本课程的设计思路是:以汽车检测与维修技术专业学生的就业为导向,按照“以能力为本位,以职业实践为主线,以项目课程为主体的专业课程体系”的总体设计要求,分析汽车检测与维修技术专业所涵盖的岗位任务和职业能力,并以此为依据确定本课程的工作任务和课程内容,与职业资格证书中的汽车相关工种考证紧密结合,根据汽车检测与维修技术专业相关汽车电气设备等课程所涉及到的电工电子基础知识为目标,整个课程内容以够用为度并适当加以拓展,从而设定本课程的标准。 本课程建议课时为60课时,其中理论课时为40课时,实验课时为20课时。本课程的总学分为4学分。 二、课程目标 (一)总目标 通过本课程的学习,使学生达到本专业应用性人才对汽车电工电子技术的基本的知识和技能要

求,并为后续各专门化方向课程的学习作前期准备,同时培养学生具有一定的逻辑思维以及分析问题和解决问题的能力。并培养学生具有诚实守信、善于沟通和合作的品质,树立环保、节能、安全等意识。 (二)具体目标 1.素质教学目标 通过任务引领的项目教学活动,培养学生具有诚实守信、善于沟通和合作的品质,树立环保、节能、安全等意识,形成初步的学习能力和课程实践能力,为提高学生职业能力奠定良好的基础。 2.知识教学目标 1)具备实用的电学基础知识,并具有一定拓展能力; 2)能正确使用常用汽车电工电子仪器、仪表; 3)会识读汽车单元电路图,并能对汽车单元电路进行实验论证和分析; 4)掌握安全用电常识; 5)会制作一些汽车晶体管电路,并能进行简单故障诊断与排除; 6)了解传感器在汽车上的应用; 7)了解集成电路和微电脑在汽车上的应用。 3.能力教学目标 通过本课程的学习,使学生达到本专业应用性人才对汽车电工电子技术的基本的知识和技能要求,并为后续各专门化方向课程的学习作前期准备,初步具备分析汽车起动系统、充电系统、点火系统、照明系统、微机控制系统等单元电路原理及功能的能力。同时培养学生具有一定的逻辑思维以及分析问题和解决问题的能力。 三、内容标准 单元一电路基础知识及应用

汽车电工与电子基础自学复习题

《汽车电工与电子基础》自学作业 一、填空题 1.触电是指电流通过人体时对人体造成的伤害。电伤是指电流对人体外部造成的伤害,而电击是指电流通过人体内部,对人体内部造成伤害。 2.安全用电的基本原则是做到不接触低压带电体,不靠近高压带电体。 3.电器中安装漏电保护器,电器应采取保护搭铁或保护接零等保护措施。 4.在用电过程中,电路有断路、短路和通路三种状态。 5.在汽车电路中,汽车配用的低压直流电源有12V、24V、42V三种。 6.并联电路中任一电阻中的电流与该阻值成反比。 7.电感器的电感线圈产生磁场的能力,称为该线圈的电感量(又称为自感系数),简称电感,用符号 L 表示。 8.三相电源的连接一般采用星形连接和三角形连接两种连接方式。 9.汽车起动机由直流串励式电动机、传动机构和操纵机构三部分组成。 10.交流发电机是汽车电系的主要电源,由汽车发动机驱动,在正常工作时,对除起动机以外的所有用电设备供电,并向蓄电池充电以补充蓄电池在使用中所消耗的电能。 11.继电器在汽车电路中起保护和自动控制的作用。 12.PN结是构成各种半导体元件的基础。 13.汽车硅整流发电机的整流二极管中的正极二极管,它的中心引线为二极管的正极,外壳为负极,壳管底部一般为红色标记。 14.稳压管是工作在反向击穿状态,汽车发电机的晶体管电压调节器就采用稳压管作为感应元件。 15.三极管电流放大作用的实质是以微小电流控制较大电流,并不是真正把微小电流放大。 16.让半导体三极管在截止状态和饱和状态之间“翻转”,则三极管可作为受控开关使用。 17.放大电路的静态工作点很容易受外界条件的影响而变动,其中最主要的原因是温度的变化和管子参数的分散性。 18.集成运放的基本组成是输入级、中间放大、输出级和偏置电路四部分。 19.(13)10=(1101)2

汽车电工电子技术试题6套有解析

《汽车电工电子技术》试题 ⑴ 单项选择(每小题2分,共30 分) 1直流电的文字符号为( ) A AC B VC C DC 4电流总是从高电位流向低电位,这一结论适用于( ) A 外电路 B 内电路 C 全电路 5某电阻两端电压为40V,通过电阻的电流为0.5A ,则导体的电阻为() A 80 Q B 600 Q C 200 Q 6 一只电阻的阻值为3Q,另一只为6Q,将两电阻并联起来,其电阻值为( ) A 4 Q B 2 Q C 1 Q 7我国使用的工频交流电的频率为( ) A 45HZ B 60HZ C 50HZ 8三相四线制电源的线电压与相电压的数量关系为( ) A U L =』3L P B U 匸血 UP C U L =』U P V3 9确定一个正弦量的三要素为() A 最大值 角频率 初相位 B 瞬时值 周期 初相位 C 有效值 周期 相位差 10与参考点有关的物理量( ) A 负电荷 B 负离子 C 3 电阻串联后总电阻( ) A 增大 B 减小 C 正电荷 不变 2电流的方向规定为( )移动的方向

A电流B 电压 C 电位

11 触电以人体受到伤害程度不同可分为电击和()两种 A 电伤 B 电灼 C 电腐蚀 12 我国用电安全规定中把()定为安全电压值 A 50V B 100V C 36V 13 单相触电时,人体承受的电压是() A 线电压 B 相电压 C 跨步电压 14 在三相四线制中,相线与中性线之间的电压称为()A 线电压 B 相电压C 即是相电压也是线电压 15 安全保护措施,有保护接地、漏电保护器和()等 A 保护接地 B 减少电流 C 减少电压 二判断并改正(每小题 2 分,共24 分) 1 电路一般由电源、负载、导线和控制装置四部分组成() 2 大小和方向都不随时间作周期性变化的电流称为交流电() 3 电路有三种状态,通路状态、开路状态和断路状态() 4 电阻串联时,电阻值小的电阻通过的电流大() 5 三相对称电源的最大值相等,角频率相同,相位互差120 度() 6 三相发电机绕组,向外供电时,其连接方式有星形连接和三角形连接两种() 7 变压器可进行交流电压、交流电流和交流阻抗变换() 8 在汽车运行中,可拆装蓄电池的正负两极的任意一根线() 9 测量时,电流表应并联在被测电路中,电压表应串联在被测电路中(

《汽车电工基础》期末考试A卷

贵州省经济学校、茶校2014——2015学年第二学期《汽车电工基础》课程期末考试试卷(A)卷 一、选择题(每小题选项中只有一个答案是正确的,请将正确选项的序号填在题后的括号内, 每小题2分,共40分。) 1、电流的方向规定为()移动的方向。 A 负电荷 B 负离子 C 正电荷 2、触电以人体受到伤害程度不同可分为电击和()两种。 A 电伤 B 电灼 C 电腐蚀 3、我国用电安全规定中把()定为安全电压值。 A 50V B 100V C 36V 4、汽车上常用的发电机是()。 A、单相交流发电机 B、三相同步交流发电机 C、直流发电机 5、下列设备中,其中()通常作为电源。 A、发电机 B、电视机 C、电炉 6、两个电阻值均为100Ω的电阻并联后其总阻值为()。 A、50 B、100 C、200 7、下列设备中属于电路组成中中间环节的是( )。 A、连接导线 B、电源 C、白炽灯

8、汽车上常用的电动机是()。 A、单相交流电动机 B、直流串励式电动机 C、三相交流电动机 9、安全保护措施有保护接地,漏电保护器和()。 A、保护接零 B、减少电流 C、减少电压 10、汽车上应用电子技术后,汽车的()性能得到了提高。 A、环保 B、特殊 C、动力性 11、汽车稳压电路的作用是负载发生变化时,使其输出()保持稳定性。 A、电流 B、电压 C、电功率 12、保护接地规定其接地电阻不大于()。 A、3Ω B、4Ω C、6Ω 13、汽车点火系统中使用的点火线圈就是() A、自耦变压器 B、控制变压器 C、变压器 14、二极管具有()导电特性。 A、双向 B、单双向 C、单向 15、交流发电机用转子总成来产生()。 A、磁场 B、电场 C、电磁场 16、直流电动机的运动方向按()定则判断定。 A.右手定则 B.左右定则 C.左手定则 17、熔断器用在电路中,主要起()保护。 A、短路 B、过载 C、欠载 18、万用表测量电阻时,必须()。 A、带电测量 B、放在电路中测量 C、断电测量 19、汽车上常用的硅整流交流发电机采用的是()整流电路。 A、单相半波 B、单相全波 C、三相桥式全波 20、电流表必须()在被测电路中进行测量。 A.并联 B.串联 C.串并联

最新汽车电工电子技术基础教案设计

《电工基础》教案

《电工基础》教案 教 学 总 结 本节课内容较浅,再加上勤与学生互动,是可以达到教学目标的。 课堂练习 4个小组各选1名学生上黑板默画几种常用的标准图形符号。 作 业 1.名词解释(1) (P 36) 2.填空题(1) (P 36) 章 节 第1章 直流电路 1.1.2电路的基本物理量——电流 学 时 1学时 授课类型 新授课 教学目标 1、理解电流产生的条件和电流的概念, 2、掌握电流的计算公式。 教学重点、难点 重点:电流的计算公式。 难点:电流产生的原因、条件。 教 法 类比、讲解、练习 教学过程 过程设计 创设情景引入新课 复习提问:初中对电流是如何定义的? 引 入:在初中我们就知道:大量的自由电荷定向移动形成电流。电流就如同水流一般,在大量自由电荷(自由运动的水分子)的两端 加上电压(水压)就发生定向移动而形成电流(水流)。 新课讲解 一、电流的形成 1、电流:大量的电荷的定向移动形成电流。 2、在导体中形成电流的条件: (1) 要有自由电荷。 (2) 必须使导体两端保持一定的电压(电位差)。 二、电流 1、电流的强弱用电流强度表示。电流强度简称为电流。

《电工基础》教案

《电工基础》教案 一、电能 1、设导体两端电压为U,通过导体横截面的电量为q,电场力所做 的功为:W = q U 而q = I t,所以 W = U I t 单位:W-焦耳(J);U-伏特(V);I-安培(A);t-秒(s)。 2、电场力所做的功即电路所消耗的电能W = UIt 3、电流做功的过程实际上是电能转化为其他形式的能的过程。 二、电功率 1、定义:单位时间内,某段电路传送或转换的电能。 W P= t 或P= UI 单位:P-瓦特(W)。 常用单位:千瓦(kw)电能的常用单位(kW ? h) 1度 =h k W 1?= 3.6?106J 2 、电气设备的额定值 1)定义:电气设备在给定的工作条件下,正常运行时所规定的最大允许值。 2)实际工作时,如果超过电气设备的额定值,会是使用寿命缩短获造成损伤;如果小于电气设备的额定值,电气设备的利用率降低,甚至不能正常工作。 3)额定功率—P N 额定电压—U N :。 额定电流—I N 例:有一功率为60 W的电灯,每天使用它照明的时间为4小时,如果平均每月按30天计算,那么每月消耗的电能为多少度?合为多少

汽车电工与电子基础

汽车电工与电子基础 (12汽修(1)(2)班12汽美班共120份) 一.填空题 1.闭合电路由内电路和外电路组成。外电路的电阻叫做,内电路的电阻叫做,外电路两端的电压称为,内电路两端的电压称为 。 2.电路是由、、、组成的闭合电路。电路通常有 ,和 3.楞次定律:感应电流的磁通总是原磁通的变化。 4. 欧姆定律的公式是。 5.由于线圈自身而产生的现象叫做自感现象。 一.选择题 1.在工频交流电中,电压低于()才能为安全电压。 A.220V B.110V C.40V 2.有n个电阻串联,每个电阻为R,则总电阻为()。 A. R B. nR C. R/n 3. 有n个电阻并联,每个电阻为R,则总电阻为()。 A. R B. nR C. R/n 4.在220V的电源上,并联的灯泡越多,总电阻(),总电流 ()。 A. 越大越小 B. 越小越大 C. 越大越大 5.判断通电导线或通电线圈产生磁场的方向用() A.右手定则 B 右手螺旋定则 C 左手定则 D 楞次定律 6. 在闭合电路中,关于电源电动势、内电压、外电压的关系 表述正确的是() A.若外电压增大,则内电压增大,电源电动势也随之增大。 B.若外电压减小,则内电压不变,电源电动势也必然减小。 C.若外电压不变,则内电压减小,电源电动势也减小。 D.若外电压增大,则内电压减小,电源电动势始终为两者之和保持恒定。 7.下列说法正确的是()

A.磁场强度大的地方,穿过线圈的磁通量也越大 B.磁场强度大的地方,线圈面积越大,穿过线圈的磁通量也越大 C.穿过线圈的磁通为零的地方,磁感强度一定为零 D.匀强磁场中,穿过线圈的磁感线越多,则磁通量越大8.关于感应电流产生的条件,下列说法正确的是() A.闭合电路在磁场中运动,闭合电路中一定会有感应电流。 B.闭合电路在磁场中作切割磁感线运动,闭合电路中就一定会有感应电流 C. 穿过闭合电路的磁通为零时,闭合电路中一定不会产生感应电流 D.无论采取什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生了变化,闭合电路中就一定会有感应电流 9.关于感应电动势的大小,下列说法正确的是() A.与穿过闭合电路的磁通量有关 B.与穿过闭合电路的磁通量的变化量有关 C. 与穿过闭合电路的磁通量的变化率有关 D.以上都不对 10.通过一个电阻的电流是5A,经过4min通过该电阻的电量是 () A.20C B. 50C C. 1200C D.2000C 11.某导体两端电压为100V,通过的电流为2A当两端电压降为 50V则导体的电阻为() A 100欧姆 B 25欧姆 C 50欧姆 D 0欧姆 二.判断题 1.在同一供电线路中一部分供电设备采用保护搭铁,另一部分 电气设备采取保护接零的安全措施,就不会有意外间接触电事故发生。() 2.汽车电路与日常生活电路一样都是双线制。 () 3.只要电路中有电压,电路中就必然有电流。 () 4.不用参考方向,照样分析计算电路中的电压和电流 () 5.电阻是耗能元件,所以电阻越大,消耗的电能越多。

汽车电工电子基础期末考试题

汽车维修专业部 《汽车电工与电子基础》期末考核方案本期,《汽车电工与电子基础》被定为考查学科,现根据学校相关教学管理规定制定该学科期末考核方案。 该学科期末考核时间为18周,19周完成该科成绩统计并上报教导处。 该学科学生成绩构成为:学生课堂纪律、学习态度占20%;平时作业完成情况,完成质量,平时测验成绩占40%;期末试卷考核占40%。 期末《汽车电工与电子基础》考核试卷由老师出卷,由课教师负责安排随堂考试。 该学科任课教师有: 汽车维修专业部 2010-12-27 3

3 汽车电工电子基础期末考核题 班级 姓名 得分 一、 选择题(每题3分,共30分,每题只有一个正确答案,将正确的答案填在括号内) 1.电路提供了 流通的路径。 ( ) A .电压 B .电流 C .电动势 D .电功率 2. 导体对 的阻碍作用就称为电阻。( ) A .电动势 B .电压 C .电功率 D .电流 3. 电容器在电路中,主要是用来( ) A .储存电功率 B .储存电场能 C .消耗电功率 D .消耗电场能 4. 法拉第电磁感应定律说明;感生电动势的大小是与 成正比。( ) A .磁路中磁通量的变化率 B .磁路中磁感量的变化率 C .磁路中的磁通量 D .磁路中的磁应量 5. 已知:A )5 3 314sin(210π+=t i ,则该交流电流的初相为( ) A .300° B .108° C .150° D .100° 6. 已知:V )30314sin(101?-=t u ,V )60576sin(102?+=t u ,则相位差为( ) A .90° B .30° C .不存在 D .–90° 7. 对称三相电源的条件是( ) A .三个感应电动势的有效值相等,初相互差120°角 B .三个感应电动势的最大值相等,初相互差180°角 C .三个感应电动势的有效值相等,初相互差60°角 D .三个感应电动势的最大值相等,初相互差150°角 8. 一般所说的安全电压是指______以下。( ) A .220V B .36V C .12V D .380V 9. 已知R 1=20 Ω,R 2=4 Ω,R 3 =16 Ω,三个电阻串联后的等效电阻为( ) A .20 Ω B .40Ω C .10 Ω D .16 Ω 10. 若电阻R 1=20 Ω,R 2=10 Ω,R 3=20 Ω,三个电阻并联后的等效电阻为( ) A .50 Ω B .5 Ω C .10 Ω D .20 Ω 二、 填空题(每空2分,共40分,将正确的答案填在横线上) 1. 电路中对外提供电能的设备称为_______________,而消耗电能的 设备或器件称为_______________。 2. 电路的作用可分为两种,一种是 ,另一种是 3.电流是电荷的 形成的 4.在电阻串联电路中流过每个电阻的电流 5. 是稳恒电流 6. 已知某电路中A 点电位V A =–10V ,AB 间电位差U AB =50V ,则B 点电位V B =_____V 。 7. 对平行板电容,其极板间距离越小,电容量越______

13级《汽车电工电子技术基础》期末试卷A及答案

《汽车电工电子技术基础》学期考试试卷A(教考分离) 2013—2014学年第二学期 班级_______ 姓名________ 一、填 空题:(每一空格2分,共计38分) 1、电荷的形成电流,电流用符号表示,单位 是。 2、电路中某点的电位是指电路中某点与之间的电压;电位与参考点的 选择关,电压与参考点的选择关。 3、电气设备在的工作状态叫做额定工作状态,也叫满载。 4、如果已知电阻及电压,可用公式来计算电流。 5、正弦交流电的三要素是、和。 6、三相负载的连接方式有连接和连接两种。 7、三极管三种工作状态分别是、 和。 8、三极管具有和作用。 9、在决定某事件的条件中,只要任一条件具备,事件就会发生,这种因果关系叫做逻辑。 二、判断题:(每小题2分,共计26分)

()1、电路中参考点改变,各点的电位也将改变。 ()2、正弦交流电的三要素是指:有效值、频率和周期。 ()3、三相交流电的相位差是120°。 ()4、两个20μF的电容串联后为40μF。 ()5、变压器是根据电磁感应原理制成的一种静止的电气设备。 ()6、常闭型继电器不工作时触点电阻为∞。 ()7、对于晶体二极管,正向偏置导通,反向偏置截止。 ()8、半导体二极管反向击穿后还会立即烧毁。 ()9、三极管作为开关,只是处于截止状态,不处于饱和状态。 ()10、数字电路中能实现与运算的电路称为与门电路。 ()11、发现有人触电,应立即断开电源,采取正确的抢救措施抢救触电 者。 ()12、电流的频率不同,对人体的伤害程度也不同,一般认为50~60Hz的交流电对人体最危险。 ()13、可用潮湿的手去触及开关、插座和灯座等用电装置。 三、选择题:(每小题2分,共计24分) 1、电路中任意两点电位的差值称为()。 A、电动势 B、电压 C、电位 2、1度电可供“220V,40W”的灯泡正常发光的时间是()。 A、20h B、40h C、45h D、25h 3、()电路中流过每个电阻的电流都相等。 A、串联 B、并联 C、混联 4、()电路的等效电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。 A、串联 B、并联 C、混联

汽车电工电子基础教案

项目一电路检修基础技能训练 任务一万用表的使用1 课时1、2 教学形式实训 知识目标1、认识数字万用表、指针式万用表的外形结构。 2、能够正确使用万用表测量电压、电阻、电流。 技能 目标 能够正确使用万用表测量电压、电阻、电流。 教学难点1、正确使用万用表。 2、能识别常用元件及其符号。 知识重点1、欧姆档的使用 2、电压档的使用 3、电流档的那个 教学过程 课程 引入 正确使用各种测量仪器,是我们判断各种故障的依据。 新课解析1.工具准备 (1)数字万用表数字万用表的外形结构如图1-1所示。 (2)指针式万用表指针式万用表的外形结构如图1-2所示。 (3)汽车专用万用表汽车专用万用表及其附件如图1-3所示。

图1-3汽车专用万用表及其附件 2.材料准备 汽车电工电子技术基础项目一电路检修基础技能训练准备电源、电阻、灯泡、可变电阻器和电容器等。 (1)电源电源及其电气符号如图1-4所示。 (2)电阻电阻及其电气符号如图1-5所示。 (3)可变电位器可变电位器及其电气符号如图1-6所示。

(4)灯泡灯泡及其电气符号如图1-7所示。 (5)电容器电容器及其电气符号如图1-8所示。 其他 掌握常用电气元件的符号 课堂 练习 小结与作业

课堂小结本课作业

任务一万用表的使用2 课时3、4 教学形式实训 知识目标1、认识数字万用表、指针式万用表的外形结构。 2、能够正确使用万用表测量电压、电阻、电流。 技能 目标 能够正确使用万用表测量电压、电阻、电流。 教学难点1、正确使用万用表。 2、能识别常用元件及其符号。 知识重点1、欧姆档的使用 2、电压档的使用 3、电流档的那个 教学过程 课程 引入 这节课我们将学习如何来使用万用表 新课解析1.熟悉万用表面板(1)数字万用表的面板如图1-9所示, 数字万用表的面板主要由电源开关、显示器、功能与量程选择开关和表笔插孔四部分组成,各部分的功能如下: 1)电源开关:用来打开和关闭电源。 2)显示器:显示各种被测量的数值。 3)功能与量程选择开关:功能与量程选择开关可以根据具体情况选择不同的量程、不同的物理量。可以选择测交流电压、测直流电压、测晶体管、测电阻、测电流等,并设有蜂鸣挡,如图1-9所示。 4)表笔插孔:用来外接测试表笔,有电压、电阻和电流的正、负表笔插孔。 (2)指针式万用表的面板如图1-10所示,指针式万用表的面板由五部分组成,各部分的功能如下: 1)表面刻度盘:显示各种被测量的数值及范围。 2)功能与量程选择开关:根据具体情况转换不同的量程、不同的物理量。

《汽车电工电子基础》教学大纲

《汽车电工电子基础》课程教学大纲 课程名称:汽车电工电子基础 学时/学分:54学时/ 3学分 适用专业:汽车检测与维修 开课系部:机械电子工程系 大纲撰写:付晨 大纲审定:机电系教学大纲审定委员会 制定日期:二〇一一年七月 《汽车电工电子基础》课程教学大纲 课程名称:汽车电工电子基础 学时/学分:54学时/ 3学分(理论教学36学时,课程实践18学时) 适用专业:汽车检测与维修 开课院(系):机械电子工程 一、课程的性质与任务 本课程是高职高专汽车检测与维修技术专业的专业基础课。开设本课程的目的与要求是使学生掌握高等技术人才所必须具备的电工电子基本理论(直流电路、交流电路、电磁现象、半导体器件、模拟和数字电路)、基本分析方法、计算方法和基本技能;了解电工电

子的基础应用和我国发展的概况,为学习后续课程以及从事有关的工程技术工作打下一定的基础。同时培养学生的辨证唯物主义观点和辨证思维能力,实事求是的科学态度,分析问题和解决问题的能力以及自学能力。 二、课程的教学内容、基本要求及学时分配 第一章直流电路

2、基本要求:通过本章的讲授使学生们理解电路的定义、作用和电路模型的概念;掌握电路的基本变量、电压、电动势、电流的参考方向与实际方向的关系;电压与电流的关联参考方向的概念;KCL和KVL和电位的计算。 3、课程内容的重点难点: 重点:电路的基本变量、电压、电动势、电流的参考方向与实际方向的关系;电压与电流的关联参考方向的概念;KCL和KVL和电位的计算。 难点:电路的基本变量、电压、电动势、电流的参考方向与实际方向的关系;电压与电流的关联参考方向的概念;电位的计算。 第二章电磁现象及其应用

汽车电工电子技术基础重点学习的重点学习的教案设计.doc

《电工基础》教案 章节第 1 章直流电路 电路的组成及电路图 学时 1 学时授课类型新授课 教学目标1、了解电路的组成及其作用, 2、理解电路图,会画基本的电路元件重点: 1、电路各部分的组成及作用。 教学重 2、规范做出电路元件和电路图。 点、难点 难点:规范做出电路元件和电路图。 教法复习提问、讲解、举例、归纳总结 教学过程过程设计 电路是由一些电气设备、电子元器件按一定方式连接在起来,构成的电流回路。电路广泛应用在日常生活、生产和科学研究中。了解电 路的组成,在掌握电路的有关知识是对电路进行分析、计算、设计的 基础。 创设情景 复习提问:最基本的电路由哪几部分组成 引入新课 引入:用电器是把电能转变成其他形式能量的装置,而电能需要 电源来提供,用电器和电源之间靠导线来连成电路,电路的通 断要由开关来控制,这些部件就组成了一个最基本的电路。 新课讲解一、电路的组成 1、电路:由电源、负载、导线和开关等组成的闭合回路。 2、电路的组成:电源、用电器、导线、开关(画图讲解)。 (1)电源:电路中提供电能,把其他形式的能转化为电能的装置。 如:干电池、蓄电池、发电机等。 (2)负载:电路中取用电能,把电能转变成其他形式能量的装 置,。如电灯等。 (3)导线:连接电路中的各元器件。作用:传输电流 (4)开关:电路中控制电路接通与断开的器件。 导线和开关将电源和负载连接起来,成为电路的中间环节。他的作用是传送和分配电能,控制电路的通断,保护电路的安全,使其正常 运行。 三、电路图 1、电路示意图:用画实物外形的方法表示电路。 2、电路图:用规定的图形符号表示电路中的各种元器件。 举例:一台电视机从设计、组装、维修等相关人员都用同一张 电路图。 3、、几种常用的标准图形符号。 教学本节课内容较浅,再加上勤与学生互动,是可以达到教学目标的。

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