汽車(chē)電路基礎(chǔ)知識(shí)(編輯修改稿)
2025-01-18 01:37 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 流？ 什么是電流？ 電流和電壓的替代模式 也可以將電壓和電流與水流進(jìn)行對(duì)比。 在上部管路水流（高電勢(shì)點(diǎn)）與下部管路水流（低電勢(shì)點(diǎn)）之間存在一個(gè)高度差（位 差 =電壓）。將水流從下部泵至上部的水泵相當(dāng)于電壓電源。 水龍頭打開(kāi)時(shí)水流流動(dòng)，并驅(qū)動(dòng)渦輪的葉輪。在此過(guò)程中進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。同理，電荷載體在電路中的導(dǎo)體內(nèi)流動(dòng)，形成從高電勢(shì)點(diǎn)流至低電勢(shì)點(diǎn)的電流。信號(hào)燈相當(dāng)于渦輪（能量轉(zhuǎn)換器）。 管內(nèi)的水越多，到達(dá)管端部的水就越多。電流也是如此。電子數(shù)量越多，通過(guò)導(dǎo)體的電流強(qiáng)度就越大。 定義 ? 自由電荷載體在導(dǎo)體內(nèi)部移動(dòng)的結(jié)果是，自由電荷載體與原子相撞，因此電子流動(dòng)受到干擾。這種效應(yīng)稱(chēng)作電阻！ ? 該效應(yīng)使電阻具有限制電路內(nèi)電流的特點(diǎn)。電阻也稱(chēng)為歐姆電阻。在電子系統(tǒng)中，電阻的作用非常重要。除作為元件的標(biāo)準(zhǔn)電阻外，其它各部件都有一個(gè)可影響電路電壓和電流的電阻值。 公式符號(hào) ? 電阻的公式符號(hào)是大寫(xiě)的 R（英語(yǔ)電阻一詞的第一個(gè)字母）。 計(jì)量單位 ? 電阻的計(jì)量單位是歐姆，符號(hào)是希臘字母 Ω （歐米加）。 電路符號(hào) 電阻 測(cè)量歐姆電阻 歐姆電阻值用歐姆表測(cè)量。在大多數(shù)情況下使用多量程測(cè)量?jī)x（萬(wàn)用表），以免出現(xiàn)讀數(shù)錯(cuò)誤和不準(zhǔn)確。測(cè)量電阻時(shí)要注意以下幾點(diǎn)： ? 測(cè)量期間不得將待測(cè)部件連接在電壓電源上，因?yàn)闅W姆表使用本身的電壓電源并通過(guò)電壓或電流確定電阻值。 ? 待測(cè)部件必須至少有一側(cè)與電路分離。否則并聯(lián)的部件會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。 ? 極性無(wú)關(guān)緊要。 導(dǎo)體的電阻 ? 導(dǎo)線的電阻取決于導(dǎo)體的尺寸、比電阻和溫度。導(dǎo)體越長(zhǎng)電阻值越大。導(dǎo)體橫截面越大電阻值越小。 ? 相同尺寸的不同材料其電阻值不同。每種物質(zhì)都有一個(gè)特定的比電阻 ρ 。 ? 某種物質(zhì)的比電阻是指溫度為 20176。 C時(shí)長(zhǎng) 1m、橫截面為 1 mm2導(dǎo)體的電阻值。 ? 溫度越低電阻越小。 ? 按照下列公式計(jì)算導(dǎo)體電阻： 電阻 下表列出了一些電工學(xué)中所用導(dǎo)體的比電阻。 電阻 在電工學(xué)中通常還會(huì)用到電阻的倒數(shù)，即電導(dǎo)率。電導(dǎo)率的公式符號(hào)是 G，單位是西門(mén)子的縮寫(xiě) S。 根據(jù)材料的電導(dǎo)率將其分為導(dǎo)體、非導(dǎo)體和半導(dǎo)體。 導(dǎo)體、非導(dǎo)體和半導(dǎo)體 導(dǎo)體 ? 導(dǎo)體分為電子導(dǎo)體和離子導(dǎo)體。電子導(dǎo)體由相互緊密連接的金屬原子構(gòu)成。 ? 金屬的外殼中只有少量電子（價(jià)電子），而且這些電子很容易脫離原子。它們?cè)谠雍藰?gòu)成的晶格內(nèi)移動(dòng)相對(duì)自由。 ? 由于熱能的緣故，電子在晶格內(nèi)的移動(dòng)非常不規(guī)則。通常不會(huì)變換位置，也不會(huì)進(jìn)行電荷轉(zhuǎn)移。 ? 當(dāng)導(dǎo)體承受一個(gè)電壓力即電壓時(shí)，電子就會(huì)朝某個(gè)特定方向移動(dòng)。電子流從負(fù)極流向正極。由于金屬的晶格結(jié)構(gòu)，電子可在原子之間比較自由地移動(dòng)。需要注意的是，電子流不會(huì)使金屬發(fā)生任何變化。但在離子導(dǎo)體內(nèi)的情況則不同。離子導(dǎo)體包括導(dǎo)電液體（電解液）、熔液和電離的氣體。電荷載體既可以帶正離子也可以帶負(fù)離子。離子流會(huì)使物質(zhì)發(fā)生變化。 導(dǎo)體、非導(dǎo)體和半導(dǎo)體 非導(dǎo)體（絕緣體） ? 絕緣體內(nèi)自由電荷載體的數(shù)量為零。因此電導(dǎo)率也極低。 ? 通常使用絕緣體或絕緣材料使電導(dǎo)體相互絕緣。非導(dǎo)體包括塑料、橡膠、玻璃、陶瓷、紙等固體以及純水（ H2O）、油和油脂等液體，也包括特定條件下的真空和氣體。 半導(dǎo)體 ? 半導(dǎo)體的電導(dǎo)率介于金屬和絕緣體之間。半導(dǎo)體與導(dǎo)體的區(qū)別在于，價(jià)電子首先在壓力、溫度、光照或磁力等外部影響下釋放出來(lái)，之后才具有導(dǎo)電性。半導(dǎo)體材料包括硅、鍺和硒等。 導(dǎo)體、非導(dǎo)體和半導(dǎo)體 機(jī)械可變電阻分為： ? 電位器 ? 微調(diào)電位器 它們具有相同的電氣功能（可變分壓器）。電位器的電阻值可隨時(shí)改變，而微調(diào)電位器的電阻值只能在進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)偶爾改變。電位器裝在防塵套內(nèi)，有一個(gè)軸。 機(jī)械可變電阻 至今我們都假設(shè)，一個(gè)電壓電源始終提供規(guī)定電壓 U，例如扁電池提供 V電壓。但當(dāng)接通一個(gè)或多個(gè)能量轉(zhuǎn)換器（俗稱(chēng)用電器，例如燈泡、發(fā)電機(jī)等）時(shí)，所有電池和大部分供電單元都會(huì)出現(xiàn)電壓降。例如，將一個(gè) V/2 W燈泡接到扁電池上時(shí)，電壓就會(huì)由 V。原因在于電壓電源（電池）的內(nèi)阻Ri。 電壓電源的內(nèi)阻 可將實(shí)際中的電池想像成一個(gè)由理想恒壓電源（電源電壓為 Uq、電阻為內(nèi)阻 Ri）組成的串聯(lián)電路。 當(dāng)然實(shí)際上并沒(méi)安裝什么電阻，這只是一個(gè)示意圖，一個(gè)“替代電路圖”。 電源電壓 Uq保持不變，即不受電流 I的影響?，F(xiàn)在通過(guò)能量轉(zhuǎn)換器 RL（負(fù)載電阻、外阻、“用電器”）向內(nèi)阻為Ri、電源電壓為 Uq（電動(dòng)勢(shì)）的電壓電源施加負(fù)荷。 電壓電源的內(nèi)阻 負(fù)載電阻 RL不會(huì)獲得接線柱 A和 B上的全部電源電壓，因?yàn)橐徊糠衷谛铍姵貎?nèi)阻 Ri中損耗。 UKL=UqUri 電流 I流經(jīng)外部電路時(shí)，接線柱電壓就會(huì)降低 I*Ri（電流 I流經(jīng)內(nèi)阻 Ri時(shí)內(nèi)阻上的電壓降）。因此接線柱電壓（即電阻 RL上的電壓）就會(huì)隨電流的升高而降低。 電壓電源的內(nèi)阻 歐姆定律（根據(jù)其發(fā)明者 Ge Simon Ohm命名）是最重要的電工學(xué)定律之一， 它描述了電壓、電流和電阻之間的關(guān)系。 定義 歐姆定律的內(nèi)容是，在恒溫下一個(gè)金屬導(dǎo)體上的電壓降 U與流經(jīng)導(dǎo)體的電流強(qiáng)度為 I的電流成正比。 電壓 (U)=電流 (I)*電阻 (R) 利用歐姆定律可計(jì)算出一個(gè)電路的三個(gè)基本參數(shù)，前提是至少已知其中的兩個(gè)參數(shù)。 這三個(gè)基本參數(shù)是電壓、電流和電阻。 歐姆定律 歐姆定律可用以下三個(gè)公式表達(dá)： U=I*R I=U/R R=U/I 例如：如果在電阻 1歐姆的用電器上施加 1伏特電壓，則電路內(nèi)的電流強(qiáng)度為 1安培。電壓升高時(shí)，電流也隨之升高。 用電器電阻升高時(shí)，在電壓保持不變的情況下電流減小。魔法三角 可用于輔助確定歐姆定律的不同公式。 實(shí)際提示 ：如果很難接入電路或不允許斷開(kāi)電路，則要測(cè)量電路內(nèi)已知電阻上的電壓。隨后可通過(guò)歐姆定律計(jì)算出電流。
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