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第三课完整电路

第三课完整电路

PAGE30电气系统

PAGE30

电气系统

完整电路

目标

完成本课程的学习后，将能够：

懂得一个完整的电路。

识别构成一个完整电路的各个组件。

识别基本类型的电路：串联，并联，混联

说明一个完整电路的理论和工作原理

完整电路

电是流经一个完整电路的电流。一台现代车辆包含有上千个单独的电路，其中某些电路非常复杂，但其工作原理都是相同的。

若要构成一个完整的电路，就必须有电源、导体、负载和地线。绝大多数的汽车电路均包括：

电源(电瓶或发电机)

导体(导线或电缆)

接地通路(车底盘与电瓶接地电缆)

负载(灯泡或电机)

保护装置(保险或断路器)

控制装置(开关或继电器)

无论电路构成组件的数量有多少，或其位置如何，电流总是在一个完整回路中流动。在汽车电路中，电流从电源出发经由负载，然后回到地线。示意图显示了一个标准汽车电路的电流通路。

标准汽车电路组件

电源

导体

保险

开关

负载

底盘地线

一个完整电路的组件

导体

使电流能够顺畅流动的介质就是导体。铜是汽车上常用的导体。有关影响导体导电性的因素，我们在前面的章节中已经讨论过了。

电源

一个电路中的电源提供电压，或电压力。汽车的电源为电瓶和发电机。

负载装置

一个负载将电流转换为热能、光能或动力。负载例子包括后窗除雾器(热能)、灯泡(光能)和电力(动力)。如图所示，负载的符号表示前大灯，或其他照明装置。

电路中的负载装置

车体地线接地通路

车体地线

地线使电路通路回到电源，以构成一个完整的回路。电路地线侧的电势位差最低。在绝大多数车辆上，电瓶的负极侧与地线连通。

在一台车辆上，使用独立的接地导线将每个系统与电瓶相连接是不实际的。一个“车体地线”即可以使绝大多数的汽车电路形成完整的回路。车体地线是利用车辆的车体、发动机、或车架使电路通路回到电源。这些部件的钢是电路的优良回路。

控制装置

诸如开关或继电器等控制装置通过在电路中的某个特定点接通或切断电流，使得一个电路更具有使用性。一个电路中处于闭合状态的开关可形成一个完整通路，使电流顺畅流过。开启开关断开通路，即切断电流。

在一个简单电路中，开关的位置无关紧要。如图所示，如果断开通路，电流就无法流过。除非形成一个完整的回路，否则即使将开关置于地线侧，灯泡也不会点亮。

断开开关的作用

保险与示意符号电路保护装置

保险与示意符号

每个电路都包含有一个或多个电路保护装置，以避免损坏导线和电气组件。这些装置可以是保险、易熔线、电路断路器，或是这些部件的组合装置。

电瓶

起动车辆时，电瓶为起动电机、点火和燃油系统等组件提供电力。发动机关闭后，电瓶可为车辆提供全部动力。而在车辆行驶过程中，当暂时需要超过充电系统输出量的电能时，电瓶又充作一个附加电源。

电瓶通过浸没在硫酸和水溶液中的正极与负极板之间的化学反应，来产生电能。示意图显示了电瓶极板和电瓶的示意符号。

电瓶与示意符号

发电机将发动机的机械能转变为有用的电能。发电机利用被称为电磁感应的原理，来产生交流电。一个在磁场内运动的导体可以产生磁感应。如前所述，由于发电机产生的是交流电，因此需要利用其内部的整流器将交流电转变为直流电。

标准交流发电机

调压器以给定值保持电瓶充电电路的电压，以防止发电机的电力波动或过载。由于发电机是直接与电瓶相连接的，因此其过载会引起火灾。现代的调压器与发电机制造成为一个整体，而二十世纪七十年代所生产的车辆，其调压器通常是一个独立装置。

当发电机发出足够的电流对电瓶进行充电时，调压器会接通至电瓶的电路进行充电并监测电压。一般来说，一个12V电瓶需要约14V的输入电压进行充电。当发电机速度下降或停止运转时，调压器则切断电瓶的充电电路。

在一台车辆上，通常是通过配电箱来分配电力。大电流配电箱安装有大电流保险，通常位于发动机盖下的电瓶附近。依据不同的制造商，小电流保险通常是设置在车辆各处的保险接线盒内。两者皆用来固定保险，并为各个电路提供电力。

在现代车辆上，保险盒是随直接从电瓶引出的电路来布置的，而其他保险盒则由点火开关进行控制。为了减少保险盒上的导线数量，一个单一电瓶电路和一个单一点火电路可与一个母线条连接，，以便通过各个保险向多个系统提供电力。

配电中心

内部插头

继电器

大电流保险

串联电路

串联电路是只有一个完整通路的电路。如图所示，当电路中的开关闭合时，电流只有一个流动通路。串联电路是一种最简单的电路。

简单串联电路

电压与电压降

一个完整电路中的组件或负载必须消耗一定量的电压才能工作。电压“降”意为当其经过负载时而消耗掉的电压。只有在电流流动的情况下，才会出现电压降。

被消耗的电压(电能)转变为热能或动力。在一个简单的