汽車電工電子技術》電子教案模塊一基本電路及其分析方法課題基本電路及其分析方法授課日期授課類型理論課課時學習目標了解直流電路的組成，認識電路的幾種工作狀態及特點，熟悉電路基本兀件的特點，掌握電路兀件的檢測。掌握基爾霍夫定律的內容和使用方法，能用基爾霍夫定律進行復雜電路（兩個節點、2個網孔、3條支路）的計算。3?掌握支路電流法、疊加定理、戴維寧定理的內容和使用方法。學習重點與難點識讀電路圖，分析并解釋直流電路；能進行直流電路的計算。教學方法教師講解與學生領悟相結合教學資源多媒體教室，多媒體課件教學步驟及主要內容備注教學環節教學內容講授新知目標任務1電路及基本物理量講授新知電流、電壓、電位、電動勢、電功率是電路中的基本物理量，本任務在高中物理課程的基礎上引入了電流、電壓參考方向，參考方向是解決實際電路問題的必需條件，同時它也是本任務講授內容的重點所在。一、電路（一）電路的組成電路是指由一些電氣設備和電子元器件組成的電流流通的閉合路徑。隨著科學技術的進步，電的應用越來越廣泛。（二）電路的作用和分類電路的基本作用是進行電能和其他形式能量之間的轉換。但是根據側重點的不同，電路大體可以分成以下兩大類。（三）汽車電路概述1.汽車電路的概念汽車電路是指用導線將汽車上的電氣設備相互連

接為直流電路所構成的一個完整的供、用電系統。2?汽車電路的組成汽車電路包括電源電路、啟動電路、點火電路、照明與燈光信號電路、儀表及顯示系統電路、輔助裝置電路和電子控制系統電路。3.汽車電路的特點低壓直流汽車電氣系統采用低壓直流電供電，額定電壓主要有12V和24V兩種。二、電路中的基本物理量（一）電流電荷的定向移動形成電流。（二）電壓及電位電壓正電荷在電場力的作用下由A點轉移到B點，電場力所做的功與電荷量的比值，稱為電壓。（三）電流、電壓的關聯參考方向電流、電壓的參考方向可以任意選取。

（四）電源的電動勢電動勢是衡量電源對電荷做功能力的物理量。（五）電功率一段電路或某一電路元件在單位時間內所吸收（消耗）或提供（產生）的電能稱為電功率。目標任務2常用的電路元件一、電阻元件導體中的自由電子在做定向移動過程中，不斷地相互碰撞，而且還要和組成導體的原子相碰撞，這種碰撞對電子的運動起阻礙作用，即對電流呈阻礙作用。因此稱之為電阻。電阻是汽車電路中使用最多的電路元件之。二、電容元件（一）電容及基本概念兩塊彼此絕緣又相互靠近的導體就組成一個電容器。電容是組成電路的基本元件在電路中所占比例僅次于電阻。

(二)電容在汽車電路中的典型應用電容器作為基本電子兀件在汽車電路中應用很廣，作為單體元件應用的典型例子就是傳統點火系統中分電器上的電容器。三、電感元件(一)電感線圈影響電磁線圈磁場強度的因素有以下幾點：流過線圈的電流大小；線圈的匝數；線圈的直徑、長度和鐵芯材料；磁感線被切割的角度。(二)電感線圈在汽車電路中的應用在車內，尾燈、牌照燈及停車燈的燈絲是否斷開是無法確認的，而電流傳感器就可用于檢測這類燈具的燈絲是否斷開。目標任務3兩種電源模型

一、電壓源通常一個有源元件的電路模型可用電壓源US和內阻RS的串聯組合表示。二、電流源理想電流源的基本性質如下：理想電流源輸出的電流是恒定值IS，與其端電壓無關。它的端電壓是任意的，由外電路決定。n個理想電流源可以并聯，其等效電流為其代數和。若理想電流源串聯，則各電流源的電流必須相等。任一支路與理想電流源IS串聯時，等效電流仍為電流IS,而等效電流源的電壓等于原電路外部電路電壓。三、電壓源與電流源的等效變換電源的兩種等效電路互相變換時，要注意以下幾點。

電壓源和電流源的參考方向要一致，即電流源流出電流的一端應與電壓源的正極相對應。所謂“等效”是指它們對外電路等效，電源內部電路不等效。理想電壓源與理想電流源之間不能等效變換。因為理想電壓源的內阻RS=O,而理想電流源的內阻RS-°°,兩者不滿足等效變換條件。目標任務4電路的工作狀態及電器設備的額定值一、有載工作狀態各種電氣設備和電路元件都有額定值。按照額定值使用，電氣設備運行才能安全可靠，經濟合理，同時也不至于縮短使用壽命。二、開路狀態短路電流經過內阻產生的熱量就會燒壞電源。電源短路是一種嚴重事故，應盡量避免。為了防止短路引起大電流損壞電源的事故出現，通常在電路中安裝熔斷器或自動保護裝置。一旦發生短路故障，能迅速切斷電路

使之處于開路狀態，以保護電氣設備和供電線路。目標任務5電阻的連接及惠斯通電橋一、電阻的串聯在電路上，把幾個電阻依次首尾相連，各個電阻流過同一電流，此種連接方法稱為電阻的串聯串聯電路的實際應用主要有以下幾點。常用電阻的串聯來增大阻值，以達到限流的目的；常用幾個電阻的串聯構成分壓器，以達到同一電源能供給不同電壓的需要；在電工測量中，應用串聯電阻來擴大電壓表的量程。二、電阻的并聯并聯電路的實際應用有以下幾點。工作電壓相同的負載都采用并連接法。利用電阻的并聯來降低電阻值，如將兩個1000Q的電阻并聯使用，其電阻值則為500Q。

(3)在電工測量中，常用并聯電阻的方法來擴大電流表量程。三、電阻的混聯在實際的電路中，經常有電阻串聯和并聯相結合的連接方式，這種連接方式稱為電阻的混聯。四、惠斯通電橋惠斯通電橋的應用：電橋電路是用比較法進行測量的儀器，不僅可精測電阻，而且可以用于測量電感、電容、頻率、壓力、溫度、形變等許多物理量，并廣泛地應用于自動控制之中。根據不冋用途，電橋有多種類型，它們的性能、結構各異，但基本原理卻是相同的。惠斯通電橋只是其中的一種。目標任務6基爾霍夫定律一、基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律(KCL)是用來確定一個節點上各支路電流之間的關系的。由于電流的連續性，在電路任何點(包括節點在內)的截面上，均不能堆積電荷。二、基爾霍夫電壓定律

基爾霍夫電壓定律（KVL）是用來確定回路中各部分電壓之間的關系的。具體內容如下：在任一瞬間，對于電路中任一回路，沿任一指定（順時針或逆時針）方向繞行周，各部分電壓的代數和恒等于零在電路中，電阻元件上的電流、電壓關系要符合歐姆定律，而對于任何節點，各支路電流要按照基爾霍夫電流定律分配；對于任何閉合回路中的各支路電壓應滿足基爾霍夫電壓定律。在應用歐姆定律和基爾霍夫定律列寫電路方程時，首先應在電路圖中標出電壓、電流的參考方向，因為方程式中各個物理量的正、負號均由相應的電壓、電流的參考方向所決定。目標任務7支路電流法一、審題看清電路結構、電路參數及待求量。本電路有2個節點、3條支路、3個回路（有兩個是網孔）。3個支路電流是待求量，需列出3個獨立方程才能求解。

一、假定支路電流的參考方向三、列寫KCL方程四、列寫KVL方程先要選擇繞行方向。該電路有3個回路，回路I、回路II、回路III,能列出3個KVL方程。把用支路電流法計算復雜電路的解題步驟歸納如下：判定電路的支路數b和節點數n。標出各待求支路電流的參考方向和回路的繞行方向。根據KCL列出(n-1)個獨立的電流方程式。根據KVL列出b-(n-1)個獨立回路的電壓方程式。解聯立方程組，求出各支路電流。目標任務8疊加定理用疊加原理計算復雜電路，就是把一個多電源的復

雜電路化為幾個單電源電路來進行計算。應用疊加原理時應注意以下幾點：疊加原理只適用于線性電路。它只能用來分析和計算線性電路的電流和電壓。由于功率不是電流和電壓的一次函數，所以不能用疊加原理來計算電路的功率。在對電路中電流或電壓進行疊加時，要注意各支路電壓或電流的參考方向。凡是電壓(或電流)分量的參考方向與原支路電壓(或電流)的參考方向一致時，取正號，反之則取負號。所謂某一電源單獨作用，就是假設其余電源除去(簡稱除源)，即將電壓源中的理想電壓源用短路線代替；把電流源中理想電流源斷開，但電路中的其他元件及電路連接方式都保持不變。目標任務9戴維寧定理應用戴維寧定理求解