学习任务7 电压降的分析（课件）-《汽车电工电子基础》同步精品课堂（高教版）

《汽车电工电子基础》 高教版 同步精品课程——中职专业课 学习任务7 电压降的分析 1 知识目标 1.能叙述电压降的概念。 2.能使用万用表测量部分电路的电压降。 3.会计算电压降。 4.能叙述电阻阻值大小与电压降的关系,电流与电压降的关系。 教学目标 加工工表明 导入情景 任务引入 在汽车的检修中经常通过检查电压降的方法去寻找电路断路故障。 01 新知学习 任务准备 电流流过负载以后相对于同一参考点的电势(电位)变化称为电压降。简单来说，负载两端的电位差,就可以认为是电压降,即电压。电压降是形成电流的推动力。若没有电压降，也就不存在电流的流动。 本任务需要准备的实训设备及数量见表7-1。 02 新知学习 任务实施 一、电压降测量作业一 1.按图7-1(a)所示连接电路,然后合上开关,测量UL3,并将测量结果填人表7-2第二行对应位置。 02 新知学习 2.按图7-1(b)所示连接电路,然后合上开关,分别测最U、UL3、UAB,并将测量结果填人表7-2。 3.依次用电阻R2、R3代替R1如图7-1(c)所示，重复(2)操作。 结论: (1)当电流通过负载时会引起电压下降。负载两端的电位差又称电压降。 (2)串联电路上各负载电压降之和等于该串联电路总电压降。 (3)当负载串联电阻时,供给负载的电压下降。所以在串联分压电阻以后,可以使额定电压较小的负载在较高的电源电压下工作。 (4)与负载串联的电阻越大,供给负载的电压下降越多,如图7-2所示。 02 新知学习 二、电压降测量作业二 按图7-3所示连接电路，然后合上开关，分别测量UR1 、 UR2 、 UR3 、 UCD、UR4 、 UR5 、 UAB,并将测量结果填人表7-3。 02 新知学习 结论:在串联电路中,各个负载上的电压跟它的电阻值成正比。电源电压被分配到各个负载上,阻值大的负载分得的电压降大,阻值小的负载分得的电压降小。也就是说: 在串联电路中,电阻越大,电压降越大;电阻越小,电压降越小。 三、电压降的计算 1.电路如图7-4所示,已知灯的电阻RL=4Ω,电压E=12V。求出通过电路的电流I。 电路中各点的电位变化如图7-5所示。 02 新知学习 2.如图7-6所示,如果在电路中再串联一个20的电阻R,则串联电路的等效电阻(R)为 R=RL+R2=(4+2) Ω=60 当灯与2Ω电阻串联时,流过灯的电流从3A下降为2A,灯的亮度变暗。 02 新知学习 如图7-7所示,与2Ω电阻(R2)串联前,灯的端电压为12V,串联R2电阻后,电路电流为2A,可用欧姆定律求出R2的端电压。 UR2=I1R2=2A × 2Ω=4V 另一方面,灯的端电压(UL)为 UL=I1RL=2A × 2Ω=4V 图7-7中各点的电位变化如图7-8所示。 02 新知学习 当灯与2Ω电阻(R2)串联时,供给灯的电压从12V下降为8V。 02 新知学习 四、电阻和电压降之间关系的分析 分析图7-9所示电路中各个电阻(R1、R2和R3)上的电压降。 电路等效电阻:R=R1+R2+R3=1Ω+2 Ω +3 Ω =6 Ω 用欧姆定律求出通过电路的电流:I= 因为流经各电阻R1、R2和R3的电流都是2A，用欧姆定律求出各电阻上的电压降(U1、U2和U3): 02 新知学习 电阻R1、R2和R3串联后电压降变化如图7-10所示。 02 新知学习 电路中各点的电位变化如图7-11所示。 从以上分析结果来看,可得出如下结论: 在串联电路中,电源电压被分配到各个负载上，各个负载分得的电压与其电阻值成正比。 电阻越大,电压降越大。 02 新知学习 五、电流和电压降之间关系的分析 1.分析图7-12所示电路的电压降 02 新知学习 2.现在给图7-12的两个电路都串联1个0.1Ω的电阻,如图7-13所示。 如图7-13(a)所示:流经电路的电流I1为 02 新知学习 在此例中,电路中各点的电位变化如图7-14所示。 从以上分析结果来看,可得出如下结论:通过电路的电流越大(如起动机电路),即使是很小的电阻.也会产生较大的电压降。 02 Ω 新知学习 知识拓展 一、万用表内部电阻对测量的影响 如果采用一个内阻为20kΩ电阻的万用表测量如图7-15所示电路的电压,电路(a) 中○a 中和○b之间的电压降和电路(b)中○a1和○b1之间的电压降是否相同? 02 新知学习 然而，当采用内阻为20kΩ的万用表实际测量这些电压降时,就会发现:电路(a)中○a和○b的电压降约为6V,而电路(b)中○a1和○b1的电压降仅为2V,后者测量值不正确。这是因为在电路(b)中,万用表与电路连接时,也就将内阻与电路的80kΩ电阻并联了，于是极大地减小了○a1和○b1之间的电阻,从而减小了○a1和○b1之间的电压降,如图7-16所示。