专题一 直流电路的基本概念（教案）-山东省职教高考《汽车电工电子基础》（高教版）专项复习讲练测

专题一.直流电路的基本概念（讲义）-《汽车电工电子基础》（高教版）专题复习讲练测 [考纲要求] 1.掌握电路的基本概念，包括闭合电路、开路电路等 2.能够理解和绘制简单直流电路的电路图，包括电源、电阻、电流表、电压表等元件的符号表示 3.了解电流、电压、电位、电动势、电功率等基本物理量的定义 4.理解不同物理量之间的数学关系和物理意义 5.熟悉和区分通路、断路、短路的定义和特点 6.能够根据不同状态下的电路分析电流、电压等参数的变化及影响 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 1. 电路 电路是电流流过的路径。复杂电路呈网状,所以电路又称为网络。 电路是由电源、负载和中间环节三部分构成的。电源是给电路提供电能或信号的器件负载是电路中吸收电能或输出信号的器件;中间环节则根据电路作用、需要而不同,通常由起引导和控制或测量作用的器件构成。图1-1是最简单的电路,电源是干电池,负载是白炽灯中间环节由导线和开关构成。对电源来讲,负载和中间环节称为外电路,电源内部的电路称为内电路。 电路的作用可分为两种,一种是实现电能的传输和转换,各类电力系统都属于这一类;另种是实现信号的传递处理,如电子技术中的放大器、整流电路等。 2. 电路图 实际电气设备的安装和维修都是依据电原理图进行的,很少使用实物接线图。电原理图也简称为电路图,是指将实际电路中的各器件用规定的图形符号表示之后所画出的图。图1-1b是图1-1a的电原理图。国家颁布了统一的图形符号来规范电路图,表1-1为电路图中常用的图形符号。 3. 汽车电路的单线图 在图1-1所示电路中,电源和用电器之间是用两根导线连接构成回路的。这种连接方式称双线制。在汽车上,为了节省导线和便于安装、维修,电源和用电器之间通常只用一根导线连接,另一根导线则由车体的金属部分代替而构成回路。这种连接方式称为单线制,如图1-2a所示采用单线制时,汽车电源(蓄电池)的一端接到车体上,称为搭铁。按电源搭铁的极性可分为正接地和负接地。图1-2b所示为负极搭铁的单线制电路图。由于负极搭铁时对无线电干扰较小,对车架或车身化学腐蚀较轻,所以世界各国的汽车多采用负极搭铁,我国亦是如此。 4. 电流 电流是电荷定向移动形成的。在金属导体中,实质上能定向移动的电荷是带负电的目由电子;在导电液体中(如蓄电池的电解液中),能定向移动的电荷分别是带正电的正离子和带负电的负离子。习惯上把正电荷定向移动的方向规定为电流方向。因此,自由电子和负离子移动的方向与电流方向相反。 根据电流的变化情况可将电流分为直流电流和交流电流。方向不变的电流称直流电流,其中大小、方向都不变的称恒定电流,简称直流,如不特别说明,本书所说的直流电均指恒定电流,用字母1表示。方向随时间变化的电流称为交流电流,用字母i表示;其中周期性变化的称周期交流电流,简称交流。我国发电厂发出的交流电都是随时间按正弦规律变化的正弦交流电。如不特别说明,本书所指的交流电都指正弦交流电图1-3中画出了几种电流的曲线。 不同用电器的电流大小是不一样的。电流大小也简称为电流,是指单位时间内通过导体横截面的电量。如果时间:内匀速流过导体横截面的电量为Q,则电流是恒定的,大小为 若电流是不断变化的,可以求出某一时间段电流的平均值。如果在∆t时间内,通过导体横截面的电量为∆q,则在该段时间内电流大小的平均值为 当 时间段∆t趋于零时,按式(1-2)所求得的值便是某一时刻电流i的大小。 国际单位制(SI)中,电流的单位是A(安[培])。通常使用的单位还有kA(千安)、mA(毫安)μA(微安)等。 电路较复杂时,电流的实际方向很难判定。为此,在分析与计算电路时,常常可事先任意选定某一方向作为电流的参考方向,也称为正方向。当实际方向与选择的参考方向一致时,参考方向下的电流值为正数,如图1-4a所示;当实际方向与参考方向相反时,参考方向下的电流值为负数,如图1-4b所示。分析电路时,图中所标的均为参考方向,用实线箭头“→"表示,或用双下标表示,如iab表示a到b的电流,iba表示b到a的电流,iab=-iba。电流的实际方向可用虚线箭头“----→"表示,如图1-4所示。电流参考方向的选择原则上可任意选,但若已知实际方向则参考方向的选择应尽量与实际方向一致。 5. 电压 电路中A、B两点间的电压是指单位正电荷在电场力作用下由A点移到B点时,电场力所做的功。电压用字母U或u表示,则 式中 --正电荷Q移动过程中能量的减少量。 电压的方向是正电荷在电场中的受力方向。例如对电源而言,电压的方向是从电源正极到电源负极。 电压的分类与电流一样,通常所说的直流电压均指恒定电压,用字母U表示,交流电压是指正弦交流电压,用“表示。 电压的国际单位制单位是V(伏[特])。通常使用的单位还有kV(千伏)、mV(