第二节 汽车用电磁继电器及霍尔效应《汽车电工电子基础》山东省（春季高考）车辆维修类 知识点讲解

山东省（春季高考）车辆维修类 知识点讲解 第二节 汽车用电磁继电器及霍尔效应 【考情分析】 汽车用电磁继电器及霍尔效应及基本物理量是汽车电工电子课程的核心必考考点，是解析汽车电控系统、电磁控制电路、霍尔式传感器工作原理的核心理论基础，考查核心聚焦于电磁继电器的结构、工作原理及汽车电路应用，霍尔效应的定义、霍尔电压的计算，霍尔元件的基本物理量及在汽车传感器中的实际应用。题型以选择题、判断题、计算题为主，侧重原理理解、公式应用、汽修场景匹配。备考关键在于熟记电磁继电器的控制逻辑和霍尔效应的核心规律，掌握霍尔电压的基础计算方法，理解电磁继电器和霍尔元件在汽车电路中的应用特性，能结合汽车实际电路分析其工作原理及故障原因。 学习目标 1 掌握汽车用电磁继电器的结构、工作原理，熟记其控制电路与工作电路的特点，了解其在汽车电路中的典型应用场景。 2 掌握霍尔效应的定义，理解霍尔元件的工作原理，熟记霍尔电压的计算公式及各物理量的含义、单位。 3 掌握霍尔效应的基本物理量，能完成霍尔电压的基础定量计算。 4 理解霍尔式传感器在汽车中的应用原理，能区分电磁继电器控制电路与霍尔传感器电路的工作逻辑。 5 能运用电磁继电器和霍尔效应的相关知识，分析汽车电磁控制电路、霍尔式传感器的故障现象及原因，提升电路故障诊断的基础能力。 【例1】汽车用电磁继电器的电路分为控制电路和工作电路，下列关于其电路特点的说法，正确的是（ ） A. 控制电路为大电流电路，工作电路为小电流电路 B. 控制电路为小电流电路，工作电路为大电流电路 C. 控制电路和工作电路均为大电流电路 D. 控制电路和工作电路均为小电流电路 【分析】此题考查电磁继电器的电路特点。电磁继电器是利用小电流控制大电流的电磁控制元件，控制电路接汽车电控单元、开关等，电流小；工作电路接车灯、起动机、鼓风机等大功率负载，电流大，通过小电流控制继电器吸合/断开，实现大电流负载的通断控制，保护控制开关和电控单元。 【例2】某汽车霍尔式曲轴位置传感器，霍尔元件的霍尔灵敏度KH​=10mV/(mA⋅T)，通过霍尔元件的控制电流I=10mA，传感器检测到的磁感应强度B=0.5T，则产生的霍尔电压UH为（ ） A. 5mV B. 10mV C. 50mV D. 100mV 【分析】此题考查霍尔电压的计算公式应用。霍尔电压核心公式为UH​=KHxIxB，代入数值得UH=10×10×0.5=50mV，需注意单位统一，霍尔灵敏度单位为mV/(mA⋅T)时，电流取mA、磁感应强度取T，电压结果为mV。 【例3】汽车电路中，电磁继电器的核心工作原理是利用了（ ） A. 电流的磁效应 B. 霍尔效应 B. 电磁感应 D. 通电导体在磁场中受力 【分析】此题考查电磁继电器的工作原理。电磁继电器的核心部件为电磁铁和衔铁，当控制电路通电时，电磁铁产生磁场，吸引衔铁动作，使工作电路的触点闭合/断开；霍尔效应是霍尔元件的工作原理，电磁感应是发电机的工作原理，通电导体在磁场中受力是起动机的工作原理。 【例4】关于霍尔效应的定义，下列描述正确的是（ ） A. 通电导体在磁场中会受到电磁力的作用 B. 电流通过导体时会产生磁场，使导体具有磁性 C. 当电流垂直于外磁场通过半导体时，半导体两端会产生垂直于电流和磁场方向的电势差 D. 导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体两端会产生感应电动势 【分析】此题考查霍尔效应的核心定义。霍尔效应是半导体的特有物理现象，核心是电流⊥外磁场时，半导体载流子在洛伦兹力作用下偏转，在两端形成霍尔电压；A 是通电导体的电磁力效应，B 是电流的磁效应，D 是电磁感应现象。 【例5】汽车霍尔式凸轮轴位置传感器出现无霍尔电压输出的故障，下列原因中最可能的是（ ） A. 传感器的磁感应强度为 0 B. 汽车电源电压过高 C. 传感器的工作电路电流过大 D. 继电器控制电路接触不良 【分析】此题考查霍尔效应在汽车故障中的应用。根据霍尔电压公式UH=KHxIxB，霍尔电压的产生需要控制电流和磁感应强度两个条件，若B=0，则UH=0；霍尔传感器的输出与电源电压过高、工作电路电流过大无直接关联；继电器控制电路故障影响的是电磁继电器，与霍尔传感器无关。 【答案】 BCACA 【高考题实战】 1.（2015年高考）关于汽车上使用的电磁继电器，下列说法错误的是（ ） A.电磁继电器是利用通电线圈产生磁场而工作的 B.电磁继电器是利用电磁感应现象工作的 C.使用电磁继电器可以用较小的电流控制大电流 D.正常的动合电磁继电器线圈不通电时，触点是断开的 2.（2016年高考）判断通电导体在磁场中受力方向用（ ） A.安培定则 B.右手定则 C.左手定则 D.楞次定律 3.（2016年高考）如图所示为继电器控制电路图，开关S闭合后，下列说法正确的是（ ） A.电磁铁的上端是N极，电动机不工作 B.电磁铁的上端是N极，电动机工作 C.电磁铁的上端是S极，电动机不工作 D.电磁铁的上端是S极，电动机工作 4．（2017年高考）汽车上一般利用霍尔效应原理工作的传感器是（ ） A.爆震传感器 B.空气流量传感器 C.氧传感器 D.凸轮轴位置传感器 5.（2018高考）霍尔式凸轮轴位置传感器，输出的信号是（ ） A.数字信号 B.正弦波信号 C.模拟信号 D.恒压信号 【答案】1-5 BCDDA 【模拟演练】 1.汽车上的位置传感器和速度传感器常用( )作为检测元件。 A. 电感元件 B. 电容元件 C. 磁电元件 D. 霍尔元件 2.霍尔效应是指( ) A. 磁场对通电导体的作用力 B. 变化的磁场产生电场 C. 通电半导体在磁场中受到力的作用 D. 通电半导体在磁场中，载流子发生偏转的现象 3.两条导线互相垂直，但相隔一个小的距离，其中一条AB是固定的，另一条CD可以自由活动如图所示，当按图所示方向给两条导线通入电流，则导线CD将 ( ) A.顺时针方向转动，同时靠近导线AB B.逆时针方向转动，同时靠近导线AB C.顺时针方向转动，同时离开导线AB D.逆时针方向转动，同时离开导线AB 4.在匀强磁场中，一通电导体和磁感线有一定夹角，当夹角为 时，导体受到的电磁力最大（ ） A.0° B.45° C.90° D.180° 5. 电磁继电器的复位弹簧作用是（ ） A. 控制电路通电时，使衔铁吸合 B. 控制电路断电时，使衔铁复位，断开工作电路 C. 增大电磁铁的磁性 D. 减小控制电路的电流 6.下列汽车传感器中，利用霍尔效应工作的是（ ） A. 热敏电阻式水温传感器 B. 霍尔式曲轴位置传感器 C. 电阻式节气门位置传感器 D. 压电式爆震传感器 7.当霍尔元件的控制电流不变，磁感应强度增大时，产生的霍尔电压会（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 先增后减 8.汽车电磁继电器的触点状态分为常开和常闭，当控制电路不通电时，常开触点的状态为（ ） A. 闭合 B. 断开 C. 半闭合 D. 先闭合后断开 9.霍尔效应中，霍尔电压的方向与下列哪个物理量无关（ ） A. 控制电流的方向 B. 磁感应强度的方向 C. 半导体的材料 D. 半导体的厚度 10.汽车电磁继电器控制电路断路时，会出现的故障现象是（ ） A. 工作电路始终闭合，负载常工作 B. 工作电路始终断开，负载不工作 C. 控制电路电流过大，烧断保险丝 D. 电磁铁磁性过强，衔铁无法复位 【答案】1-5 DDBCB 6-10 BABDB 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $