【正文】 R1和 R2上的局部電壓 U1和 U2。電流 I使電阻 R1和 R2上形成電壓降。 通過(guò)回路定律可計(jì)算出一個(gè)未知的電源電壓。 回路定律的內(nèi)容是：在每個(gè)閉合電路中，電源電壓的總和等于所有電壓降之和，或所有電壓之和為零。 Uq1+Uq2+(U1)+(U2)=0 基爾霍夫定律 接觸電阻 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，連接部位在空氣、濕氣、污物和侵蝕性氣體的作用下出現(xiàn)氧化現(xiàn)象。這種氧化作用會(huì)使連接部位的接觸電阻增大。根據(jù)歐姆定律，電阻增大會(huì)產(chǎn)生電壓降。電路中的電阻增大導(dǎo)致電流減小。 因此用電器內(nèi)實(shí)際消耗的功率減小。例如，因氧化作用造成前燈導(dǎo)線電壓降為 10%時(shí)，前燈內(nèi)的實(shí)際功率就會(huì)減小大約 20%。 接觸電阻較小且電流只有幾安培時(shí)，電壓降可以忽略不計(jì)。 接有電流較大的用電器時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重影響用電器功能的電壓降。但由于無(wú)法用萬(wàn)用表測(cè)量較小的接觸電阻，因此必須通過(guò)測(cè)量閉合電路內(nèi)的電壓來(lái)確定該電阻值。 最常見(jiàn)的電路故障 短路 在兩個(gè)電極（例如電池的正極和負(fù)極接線柱）之間建立起直接的導(dǎo)電連接（通常是不希望出現(xiàn)的）時(shí)稱(chēng)為電氣短路。 短路就是電壓電源的突然性電荷平衡。 短路通常是由于絕緣不良或由于電氣系統(tǒng)及電路出現(xiàn)電路故障造成的。 在電壓幾乎降為零的同時(shí)，電流達(dá)到其最大值，即短路電流。該電流只能通過(guò)電源內(nèi)阻 Ri來(lái)限制。 所有為進(jìn)行平衡蜂擁而至的電子同時(shí)試圖通過(guò)導(dǎo)體。導(dǎo)體無(wú)法承受這種電子流，因此導(dǎo)致導(dǎo)體上產(chǎn)生電火花或過(guò)熱。 由于短路電流沒(méi)有受到限制，因此可能導(dǎo)致沒(méi)有保險(xiǎn)絲保護(hù)的導(dǎo)線或電纜過(guò)熱損壞。 出現(xiàn)較高的短路電流時(shí)保險(xiǎn)絲必須熔斷，同時(shí)以最快的速度將短路部位與其它正常的供電網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)。根據(jù)電路情況必須盡快切斷（最多 ），以將電壓降和短路電流的影響降至最低。否則可能會(huì)引起火災(zāi)。 最常見(jiàn)的電路故障 斷路 斷路時(shí)電路無(wú)法閉合，即所需電流中斷。斷路通常是由于插接連接問(wèn)題造成的。 斷路的結(jié)果是電氣組件無(wú)法工作，例如白熾燈泡、加熱電阻、揚(yáng)聲器等。 最常見(jiàn)的電路故障 電容器是一個(gè)能夠存儲(chǔ)電荷或電能的元件。最簡(jiǎn)單的電容器由兩個(gè)對(duì)置的金屬板和金屬板之間的一個(gè)絕緣體組成。 電容器充電和放電 以下電路圖中給出了電容器的充電和放電過(guò)程。 電容器和電容 通過(guò)開(kāi)關(guān)閉合將一個(gè)直流電壓電源連到電容器上時(shí)，就會(huì)進(jìn)行電荷轉(zhuǎn)移。一個(gè)電容器金屬板上電子過(guò)剩（負(fù)電荷），另一個(gè)金屬板上的電子不足（正電荷）。 短時(shí)內(nèi)流過(guò)一股充電電流，直至電容器充滿(mǎn)電。該電流可用電流表測(cè)量。 電容器充滿(mǎn)電時(shí)不再有電流流過(guò)（電流表顯示 0 A），即使之后電壓電源仍保持連接狀態(tài)。 隨后電容器阻斷直流電流，即電容器電阻變?yōu)闊o(wú)限大。 電容器與直流電壓電源斷開(kāi)后電容器仍保持充電狀態(tài)，即兩個(gè)金屬板之間存在電子差。電容器存儲(chǔ)了電能。 通過(guò)改變開(kāi)關(guān)位置使電容器短路時(shí)，放電電流朝反方向流動(dòng)。直至兩個(gè)金屬板重新為電中性，或電阻內(nèi)的電能轉(zhuǎn)化為熱能時(shí)，放電電流停止流動(dòng)。 電容器和電容 如果單位時(shí)間內(nèi)充電和放電過(guò)程的數(shù)量增加，例如通過(guò)施加交流電壓，則單位時(shí)間內(nèi)的充電和放電電流數(shù)量就會(huì)增大，因此單位時(shí)間內(nèi)的電流平均值也會(huì)增大。因此電容器內(nèi)的電流變大，即電容器電阻明顯減?。娙菪噪娍梗?。 電容器在車(chē)輛上作為短時(shí)電荷存儲(chǔ)器使用，用于 電壓濾波 和 減小過(guò)壓峰值 。 電容器和電容 電容 電容器的存儲(chǔ)能力稱(chēng)為電容。電容的單位是法拉（ F）。 實(shí)際使用的電容器值小于一法拉： 1 mF=103 F(mF=毫法拉 ) 1 μF=10 6 F(μF= 微法拉 ) 1 nF=109 F(nF=毫微法拉 ) 1 pF=1012 F(pF=微微法拉 ) 電容器和電容 電容器的充電和放電時(shí)間 計(jì)算充電和放電時(shí)間時(shí)，需要知道電容器充電電流經(jīng)過(guò)的電阻阻值和電容器電容值。施加的電壓大小對(duì)充電時(shí)間沒(méi)有影響。 電容器 C電容越小、電阻 R越小，充電過(guò)程越快。因此電容器 C與電阻 R的乘積為時(shí)間常數(shù) τ 。 τ=R*C 在每個(gè)時(shí)間常數(shù) τ 內(nèi)，電容器以充放電電壓的 63%充電或放電。 5個(gè)時(shí)間常數(shù) τ 后，電容器幾乎完全充滿(mǎn)或排空。 電容器和電容 電容器類(lèi)型 根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況使用非極化或極化電容器。 非極化電容器的兩個(gè)接頭相同，即可以相互調(diào)換。非極化電容器可用直流和交流電壓驅(qū)動(dòng)。 而極化電容器有一個(gè)正極接頭和一個(gè)負(fù)極接頭。這兩個(gè)接頭不能互換。極化電容器不能用交流電壓驅(qū)動(dòng)。 電容器和電容 左側(cè)非極化，右側(cè)極化 電容器串聯(lián)和并聯(lián) 與電阻相似，電容器也可并聯(lián)和串聯(lián)。 電容器串聯(lián) 將電容器依次連接在一起且相同電流經(jīng)過(guò)所有電容器時(shí)，電容器為串聯(lián)形式?？傠妷?Utotal分布在串聯(lián)電容器上。局部電壓之和等于總電壓。最小電容上的電壓降最大。最大電容上的電壓降最小。 串聯(lián)電路的總電容小于最小的單個(gè)電容。 每增加一個(gè)串聯(lián)電容器，總電容就會(huì)隨之減小。 電容器和電容 電容器串聯(lián)和并聯(lián) 與電阻相似，電容器也可并聯(lián)和串聯(lián)。 電容器并聯(lián) 電容器并聯(lián)時(shí)，施加在所有電容器上的電壓都相同。 因?yàn)橥ㄟ^(guò)電流為電容器充電，所以所有電容器的總電容大于所有單個(gè)電容器的電容?？傠娙莸扔趩蝹€(gè)電容之和。 Ctotal=C1+C2+C3 電容器通常采用并聯(lián)方式，以增大電容。 電容器和電容 半導(dǎo)體是指電導(dǎo)率處于強(qiáng)導(dǎo)電性金屬與絕緣體之間的材料。為了有目的地影響或控制半導(dǎo)體的電導(dǎo)率，將雜質(zhì)加入半導(dǎo)體內(nèi)；專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)叫做摻雜。摻雜時(shí)加入具有特定晶格結(jié)構(gòu)的不同化合價(jià)外部原子。 在室溫條件下半導(dǎo)體的導(dǎo)電性很低。半導(dǎo)體受到熱、光、電壓形式的能量或磁能影響時(shí)，其電導(dǎo)率就會(huì)發(fā)生變化。由于半導(dǎo)體對(duì)壓力、溫度和光線很敏感，因此也是理想的傳感器材料。 半導(dǎo)體技術(shù) 半導(dǎo)體元件 二極管 通過(guò) p半導(dǎo)體和 n半導(dǎo)體結(jié)合形成的元件稱(chēng)為半導(dǎo)體二極管，簡(jiǎn)稱(chēng)二極管。 半導(dǎo)體晶體的塑料或金屬殼體用于防止其機(jī)械損壞。 兩個(gè)半導(dǎo)體層向外導(dǎo)電。陽(yáng)極為至 p層的觸點(diǎn)，陰極為至 n層的觸點(diǎn)。在電路圖中使用右圖所示電路符號(hào)： 電路符號(hào)中的箭頭表示流通方向。 半導(dǎo)體技術(shù) 二極管的作用就像一個(gè)電子管。因此可以作為用于交流電流整流的元件。如果在陽(yáng)極上施加正電壓，陽(yáng)極就會(huì)切換到流通方向，電流流過(guò)二極管。為了防止電流造成二極管損壞，通過(guò)負(fù)載電阻限制電流。如果在陽(yáng)極上施加負(fù)電壓，則會(huì)使其切換到阻隔方向，沒(méi)有電流經(jīng)過(guò)二極管。接入流通方向時(shí)二極管電阻較低，接入阻隔方向時(shí)電阻較高。需要使二極管導(dǎo)電時(shí)，其陽(yáng)極對(duì)于陰極來(lái)說(shuō)必須是正電壓。阻隔方向上的電壓過(guò)高時(shí)可能導(dǎo)致二極管損壞。 在外型上為區(qū)分二極管的兩個(gè)接頭時(shí)， “ n側(cè)（陰極） ”通過(guò)一個(gè)圓圈或一個(gè)點(diǎn)標(biāo)記出來(lái)。在車(chē)輛電子系統(tǒng)內(nèi)，二極管用作整流器、去耦元件，用于抑制感應(yīng)電壓以及提供反極性保護(hù)。 半導(dǎo)體技術(shù) 半導(dǎo)體元件 LED 與其它二極管一樣，發(fā)光二極管（ LED）也由兩個(gè)半導(dǎo)體層（一個(gè) p層和一個(gè) n層）組成。但通常用砷化鎵取代硅作為半導(dǎo)體的原材料。 LED的顏色（綠色、黃色、紅色、藍(lán)色等）、尺寸和結(jié)構(gòu)形式有許多種。 LED的顏色取決于所用材料。 LED用作指示燈。 LED的電路符號(hào)如上圖： LED必須始終與一個(gè)串聯(lián)電阻連接在一起。以便限制經(jīng)過(guò)發(fā)光二極管的電流。 半導(dǎo)體技術(shù) 半導(dǎo)體元件 LED相對(duì)于白熾燈泡的優(yōu)勢(shì)在于： 使用壽命很長(zhǎng)（大約 100倍） 不會(huì)突然發(fā)生故障，而是光強(qiáng)度隨著時(shí)間減弱 響應(yīng)時(shí)間更快 抵抗機(jī)械作用的能力較強(qiáng) 與以前的信號(hào)燈相似， LED在某些車(chē)輛上用作指示燈。其特點(diǎn)是耗電量低且使用壽命長(zhǎng)。 LED的開(kāi)發(fā)方向是用于尾燈和部分前燈。 半導(dǎo)體技術(shù) 半導(dǎo)體元件 穩(wěn)壓二極管 穩(wěn)壓二極管（齊納二極管）接入阻隔方向。如果在阻隔方向上超過(guò)一個(gè)特定的電壓 UZ，電流IZ就會(huì)明顯提高，二極管即可導(dǎo)電。通過(guò)提高摻雜物質(zhì)可使阻隔層變得很薄，因此電壓為 1V至 200 V時(shí)就會(huì)擊穿。為了在出現(xiàn)擊穿電壓時(shí)電流迅速升高不會(huì)造成二極管損壞，必須通過(guò)一個(gè)相應(yīng)的電阻限制電流。下圖是一個(gè)穩(wěn)壓二極管曲線圖。穩(wěn)壓二極管在車(chē)輛電子系統(tǒng)中用于 穩(wěn)壓 和 限制電壓峰值 。 半導(dǎo)體技術(shù)