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作者：李鹏伟编

出版社：电子工业出版社

出版时间：2013-07-01

书籍编号：30467373

ISBN：9787121205194

正文语种：中文

字数：84845

版次：1

所属分类：教材教辅-大学

版权信息

书名：汽车电工技术

作者：李鹏伟

ISBN：9787121205194

版权所有 · 侵权必究

前言

汽车电工技术是汽车类专业基础课的重要组成部分，在汽车类各个专业发挥着不可替代的作用。近年来随着电工电子技术和汽车工业的迅猛发展，使汽车上的电工知识应用量大增，结合电子知识在汽车上的普遍应用，使汽车的舒适性、安全性、排放性、通过性等性能得到很大的提高。

汽车类专业学生学习电工技术知识，选择电子类电工技术教材，与汽车联系不是很显著，学习完后不懂得在汽车上怎么用，不久就会遗忘；在汽车专业教材里，很多地方都用到了电工技术的知识，由于电工技术知识学习不扎实，所以造成专业课学习吃力，知识不够深入的问题，出现知识脱节。基于这一问题，我们在平时的教学摸索中，总结了电工技术在汽车上的应用，编写了《汽车电工技术》这本教材。

本书的特点是：通俗易懂，淡化了大量的理论推导和数学计算，降低了知识的难度，突出实用，最大特点是把汽车上的一些应用和实例加入本书的相关章节中，学生有了学习兴趣，学习完后就会掌握本部分知识在汽车上是怎么应用的，建立了一个初步的认识，给专业课的学习打下坚实的基础。因此本书可作为汽车工程类高职高专的教材，适用于汽车电子技术专业、汽车检测与维修专业、汽车运用与维修专业、新能源汽车方向等专业学生学习，也可作为汽车类工程技术人员、中等职业学校电子专业和汽车专业教师的参考书。

本书由西安汽车科技职业学院高级工程师李勇担任主审，讲师李鹏伟担任主编，电子工程系讲师王静、金宜南、王楠、李翠翠、张运、苟丹丹、夏梅参编。本书第1章由金宜南老师编写，第2章由苟丹丹老师编写，第3章由李翠翠老师编写，第4章由王静老师编写，第5章由夏梅老师编写，第6章由张运老师编写，第7章和附录由王楠老师编写，第8章和电工技术在汽车上的应用实例以及全书的统稿工作由李鹏伟老师完成。

本书在编写过程中参阅了大量的电工电子类教材和汽车专业教材，在此表示衷心的感谢。

欢迎广大读者对书中存在的误漏和不足之处提出批评指正，交流讨论，以便我们改正提高。

编者

2013年4月于西安

出版说明

自2002年起，中国汽车行业开始进入爆发式增长阶段。2009年，中国取代美国成为世界上最大的汽车销售市场，当年中国的汽车产量超过了日本和美国的总和，成为名副其实的汽车产销量双重世界第一。2011年，平均每月产销量突破150万辆，全年汽车销售超过1850万辆，再次刷新全球历史纪录。未来十年自主品牌将完成从“中国制造”到“中国创造”的发展过程。预计未来十年，我国汽车市场年均增长率将达到7.1%，到2020年中国汽车市场的销量有望占据全球汽车总销量的一半以上，中国汽车市场前景非常广阔。汽车行业突飞猛进的发展对汽车专业人才特别是高端技能型人才的培养提出了前所未有的高要求。一个是行业的发展和扩张在人才数量上的要求，全国每年汽车专业高端技能型人才的缺口在数十万人；另一个是技术的进步和发展对于人才培养质量的要求，大量新技术、新工艺的应用对于从业技术人员在学科基础理论和职业技能方面提出了更高的要求。

作为全国最大的汽车类高等职业学校，西安汽车科技职业学院近年来根据汽车行业发展的需要，紧贴职业岗位，引进吸收德国奥迪、瑞典沃尔沃、英国捷豹路虎等世界顶尖企业汽车职业教育的先进理念和思想，深入开展教学改革，形成了一套独特的课程体系和教学模式。《汽车类高端技能人才实用教材》就是我们近年来教学改革成果的总结，是课程改革和新的教学模式的具体体现。

这套系列教材具有以下几个特点：

一是实用性。在编写过程中，从企业岗位需求和学生发展空间两个方面考虑编排内容，既注重专业基础和专业理论的系统性，又重点考虑了职业技能训练的需求，对于学习汽车类专业的学生而言，是一套学习效率很高的教材。

二是通俗性。在编写过程中，充分考虑到高职学生文化基础的现实状况，降低对学生文化基础知识的要求，让大多数学生能够学得懂。

三是系统性。从机械和电子技术基础课程，到汽车的基本理论，汽车的各种技术，再到汽车的最新技术的介绍；从基本的电工、机械实验，到专业实习，再到职业技能实训，形成了一整套较为完备的汽车理论教学和实训教学的体系。

四是适度超前性。除了涉及目前已经应用的各种汽车技术和技能知识之外，还在新能源汽车、先进车载网络技术等方面进行了介绍，为学生开拓了视野，为其将来向行业的深度和广度发展具有一定的引导作用。

五是实践性。力图采用项目教学和任务驱动教学等方法进行编排，强调理论验证实验、基本专业技能实习和职业技能实训的重要性，将实践教学环节贯穿于课程教学的始终。

本套教材紧紧把握高职教育的方向和培养目标，严格按照新的国家职业标准对人才的要求编排内容，贯彻以技能训练为主，着重提高学生操作技能的原则。在技能训练的内容安排上富有弹性，在保证教学的前提下积极培养学生的创新能力。

本套教材内容丰富、图文并茂、体例饱满，选材来源于最新的技术手册；难易适中、应用性强，有利于知识的吸收和技能的迅速提高。可作为高等职业技术院校或应用型本科汽车类各专业的必修课教材，也可作为成人高校汽车类各专业的教材，同时可作为相关从业人员的参考用书。

教材编写过程中，由于各种原因，疏漏和不尽如人意之处在所难免，敬请广大师生提出宝贵意见，以便再版时修订完善。

《汽车类高端技能人才实用教材》编委会

第1章 直流电路

学习目标

1.了解电路的基本组成、电路的三种工作状态。

2.理解电流、电压、电动势、电位、电功率、电能等基本概念。

3.掌握电阻定律、欧姆定律，了解电阻与温度的关系。

4.理解电容、电感的特性。

5.学会分析计算电路中各点电位。

6.掌握电压源与电流源及其等效变换。

7.掌握基尔霍夫定律、叠加定理、戴维南定理的内容及使用方法。

8.掌握惠斯登电桥的结构、特点及其在汽车上的应用。

1.1 电路和电路模型

电路在我们的日常生活中无处不在，手电筒就是一种最简单的电路，还有空调、洗衣机、电视机、电冰箱等家用电器。电子电路知识的发展给我们的生活带来了很大的变化，让我们的家庭生活更加舒适、更加健康。随着电子技术的迅猛发展，电子技术广泛应用在航空、航天、航海、汽车、工业生产、家用电器等各行各业，使各个领域的技术不断更新。近些年，电子电路在汽车上的应用，使汽车的性能（经济性、排放性、安全性、舒适性、通过性等）得到较大的发展和提高，给发展智能化、网络化汽车及智能交通系统奠定了良好基础。

1.1.1 电路的基本组成与功能

在日常生活或在生产实践中人们广泛地接触着各种各样的电路，例如，手电筒就是一种非常简单的电路，汽车上的起动系就是汽车上最基本的电路。

电路是由各种元器件（或电工设备）按一定方式连接起来的总体，为电流的流通提供了闭合路径。

一般来说，电路由电源、负载、连接导线、控制和保护装置四部分组成，如图1-1所示。

图1-1 电路的组成图

（1）电源（供能元件）：为电路提供能量的设备和器件。它能把其他形式的能转换成电能。常见的电源有干电池、蓄电池、发电机等。汽车上的电源有两个，一个是发电机，另一个是蓄电池。发动机不启动时由蓄电池供电，发动机启动后轻负荷下由发电机供电，大负荷下由蓄电池和发电机联合供电。

（2）负载（耗能元件）：使用（消耗）电能的设备和器件的总称。其作用是把电能转换成其他形式的能，如灯泡、电动机等用电器。汽车上的所有灯光，控制车窗升降、雨刮或中控锁的电机，喷油器，油泵，喇叭，所有的电控单元（Electronic Control Unit，ECU）等都是负载。

（3）连接导线：将电源和负载按一定方式连接构成闭合回路，输送和分配电能。如各种铜线、铝线等。

（4）控制和保护装置：用来控制电路的通断，保护电路的安全，使电路能够正常工作，如开关、熔断器、继电器等。汽车上不同参数的保险丝、熔断器，灯光开关，雨刮开关，车窗开关，中控锁开关，点火开关，巡航开关，防盗继电器，启动继电器，油泵继电器，雨刮继电器等，这些都属于控制和保护装置。

汽车上的电路原理图分为整车电路原理图和局部电路原理图，如图1-2所示为北京现代伊兰特轿车的喇叭控制电路。

实际电路种类繁多，但就其功能来说可概括为以下四个方面。

（1）进行能量的传输、分配与转换。典型的例子是电力系统中的输电电路，如图1-3所示。发电厂的发电机组将其他形式的能量（热能、水能、风能、原子能等）转换成电能，通过变压器、输电线等输送给用户，那里把电能转换成机械能（如负载是电动机）、光能（如负载是灯泡）、热能（如负载是电炉等），为人们生产、生活所利用。

（2）实现信息的传递与处理。典型的例子有电话、收音机、电视机等，如图1-4所示。接收天线把载有语言、音乐、图像信息的电磁波接收后，通过电路把输入信号（又称激励）变换或处理为人们所需要的输出信号（又称响应），送到扬声器或显像管，再还原为语言、音乐或图像。

图1-2 北京现代伊兰特轿车的喇叭控制电路

图1-3 电力系统输电电路原理框图

图1-4 信号处理电路

（3）实现电量的测量。如万用表（数字式、机械式）在测量电阻时，万用表和电阻即连接成完整的测量电路。

（4）存储电路。所有的存储芯片内部都是由电路构成的。

实际电路多种多样，具体的功能也各不相同，但它们有其共性，正是在这种共性的基础上，形成电路理论这一学科。

电路的状态简单可分为三种：

（1）通路（闭路）：电源与负载接通，电路中有电流通过，电气设备或元器件获得一定的电压和电功率，进行能量转换。

（2）开路（断路）：电路中没有电流通过，又称为空载状态。

（3）短路（捷路）：电源两端的导线直接相连接，输出电流过大对电源来说属于严重过载，如没有保护措施，电源或电器会被烧毁或发生火灾，所以通常要在电路或电气设备中安装熔断器、保险丝等保险装置，以避免发生短路时出现不良后果。

1.1.2 电路模型（电路图）

由理想元件构成的电路叫做实际电路的电路模型，也叫做实际电路的电路原理图，简称为电路图。例如，图1-5所示的手电筒电路图。

图1-5 手电筒电路图

理想元件：电路是由电特性相当复杂的元器件组成的，为了便于用数学方法对电路进行分析，可将电路实体中的各种电器设备和元器件用一些能够表征它们主要电磁特性的理想元件（模型）来代替，而对实际上的结构、材料、形状等非电磁特性不予考虑。

在实际电路中使用着各种电气元器件（统称为电路部件），如电阻器、电容器、电感器、灯泡、电池、晶体管、变压器等。实际的电路部件虽然种类繁多，但在电磁现象方面却有许多共同的地方。譬如电阻器、灯泡、电炉等，它们主要是消耗电能的，这样我们可用一个理想电阻来反映消耗电能的特征，即电阻特性。当电流通过它时，在它内部进行着把电能转换为其他形式能量的过程。理想电阻的模型符号如图1-6（a）所示。类似地，各种实际电容器主要是贮存电能的，用一个理想的二端电容来反映贮存电能的特征，即电容特性，理想电容的模型符号如图1-6（b）所示。用一个理想二端电感来反映贮存磁能的特征，即电感特性，其模型符号如图1-6（c）所示。

常用的理想元件名称和符号如表1-1所示。

图1-6 理想电阻、电容、电感元件模型

表1-1 常用的理想元件及符号

1.2 电路中的基本物理量

在电路分析中，我们常用到的物理量有电流、电压、电位和电功率等。在分析电路之前，作为常识，首先要深刻理解这些基本物理量的概念、符号和单位等。

1.2.1 电流

在物理课中已经学过，电荷的定向移动形成电流。电流的方向习惯上指正电荷运动的方向，电流的大小常用电流强度来表示。电流强度是指单位时间内通过导体横截面的电荷量。而我们常说的电流大小就是电流强度的大小。

我们知道，金属导体内含有大量的带负电荷的自由电子，通常情况下，这些自由电子在其内部做无规则的热运动。在这种情况下，金属导体内虽有电荷运动，但由于电荷运动是杂乱无规则的，因而不会形成电流。如果在金属导体的两端连接上电源，那么带负电荷的自由电子就要逆电场方向运动，这样，金属导体内就有电荷做规则的定向运动，于是就形成电流。在其他场合，如电解溶液中的带电离子做规则定向运动也会形成电流。

电流虽然看不见摸不着，但可通过电流的各种效应（如磁效应、热效应）来感觉它的客观存在，这是人们所熟悉的常识。所以，毫无疑问，电流是客观存在的物理现象。为了从量的方面量度电流的大小，引入电流强度的概念。

电流强度是指单位时间内通过导体横截面的电荷量。用i（t）表示，即

式中，q（t）为通过导体横截面的电荷量。

若为一常数，说明是直流电流，常用大写字母I表示。电流强度的单位是安培（A），简称“安”。常用的单位还有千安（kA），毫安（mA）、微安（μA）等，其换算关系如下：

常见的几种电流如图1-7所示。

图1-7 直流电流、脉动电流和交流电流

电流的方向：规定正电荷定向运动的方向为电流方向。在金属导体中，电流的方向与自由电子的运动方向相反。为了计算方便，通常事先假定一个电流方向（假想的电流方向），叫做参考方向。用箭头在电路图中标明电流的参考方向，如果计算的结果电流为正值，那么电流的真实方向与参考方向一致；如果计算的结果电流为负值，那么电流的真实方向与参考方向相反，如图1-8所示。若不规定电流的参考方向，电流的正负号是无意义的。电流是一个标量，电流方向只表明电荷的定向运动方向。就像我们以前学的温度这个物理量，数值的正负只表示温度处于0℃以上或以下。电流的正负只表示实际电流方向与参考方向相同或相反。

图1-8 电流的参考方向与实际方向

1.2.2 电位和电压

在物理学中已经学过，将单位正电荷自某一点A移动到参考点（物理学中习惯选无穷远处作参考点）电场力做功的大小称为A点的电位。在电路中，电位的物理意义同物理静电场中所讲的电位是一样的，只不过电路中某点的电位，是将单位正电荷沿电路移至参考点（习惯选电路中某点，通常选接地点）电场力所做功的大小。

因此，在讨论电位问题时，首先要选参考点（假定该点电位为零），电路中各点的电位是相对的，与参考点的选择有关。某点电位等于该点与参考点间的电压。比参考点电位高的电位为正，比参考点电位低的电位为负。在图1-9中，若选定A点为零电位，V_A=0，则V_B＜0；若选定B点为零电位，V_B=0，则V_A＞0。不管如何选定参考点，A点电位永远高于B点电位，即V_A＞V_B。由此可见，电场力对正电荷做功的方向就是电位降低的方向。因此，规定电压的方向由高电位点指向低电位点，即电位降低的方向。电压的方向可以用高电位点标“+”，低电位点标“-”来表示。

在电路计算时，事先无法确定电压的真实方向，通常事先选定参考方向，用“+”、“-”标在电路图中，如果计算的结果电压为正值，那么电压的真实方向和参考方向一致；如果计算的结果电压为负值，那么电压的真实方向和参考方向相反。

两点之间的电位之差即是两点间的电压。即

从电场力做功的概念来定义，电压就是将单位正电荷从电路中一点移至电路中另一点时电场力做功的大小，如图1-9所示。用数学式表示，即为

图1-9 电位与电压的示意图

式中，dq（t）为由A点移至B点的电荷量，单位为库仑（C）；dw（t）是移动电荷dq电场力所做的功，单位为焦耳（J）。电位、电压的单位都是伏特（V），lV电压相当于移动1C正电荷电场力所做的功为1J。

电压大小、方向均恒定不变时为直流电压，常用大写U表示。对直流电压的测量，是根据电压的实际方向，将直流电压表并联接入电路，使直流电压表的正极接所测电压的实际高电位端，负极接所测电压的实际低电位端。下面以直流电路为例来判断电压的正负，如图1-10所示。

图1-10 电压正负的确定

注意：电路中各点电位数值随所选参考点的不同而改变，但参考点一经选定，那么各点电位数值就是唯一的，这就是电位的相对性和单值存在性。而电路中任意两点之间的电压数值不随参考点的不同而改变。

例1-1：在电场中有A、B、C三点，某电荷的电荷量q=5×10^-2C，电荷由A点移动到B点电场力所做的功为2J；电荷由B点移动到C点电场力所做的功为3J；以B为参考点，试求A点和C点的电位。

解：以B点为参考点，则V_B=0V，根据电压定义式

又因为U_AB=V_A-V_B，则V_A=40V

同样

例1-2：如图1-11所示电路中，R₁=4Ω，R₂=2Ω，R₃=1Ω，E₁=6V，E₂=3V，试求电路中A、B、C点的电位。

解：图中标明D点接地，则V_D=0。闭合回路中只有电动势E₂，应用欧姆定律可求出回路电流I（方向如图所示）：

图1-11 例1-2题图

选C→D路径计算C点电位，R₁中没有电流，C点电位为

选B→C路径计算B点电位，R₂中电流方向与电压U_BC参考方向一致，则B点电位为

选A→B路径计算A点电位，电压参考方向是由电源负极到正极，则A点电位为

以上计算是否正确，可以利用由A经R₃到C这条路径检查验算，即

沿两条路径计算的A点电位都是5V，证明计算是正确的。

1.2.3 电动势

电源是把其他形式的能转换成电能的装置。电源种类很多，如干电池或蓄电池把化学能转换成电能；光电池把太阳的光能转化成电能；发电机把机械能转化成电能等。如图1-12所示为汽车用12V铅酸免维护蓄电池。电源正极电位高，负极电位低，接通负载后，在电源外部的电路中电流从高电位点流向低电位点；在电源内部电流则从负极流向正极。

1.电源力

在电场力的作用下，正电荷总是由高电位点经过负载移动到低电位点，如图1-13所示。当正电荷由极板A经外电路移到极板B时，与极板B上的负电荷中和，使A、B极板上聚集的正、负电荷数减少，两极板间电位差随之减少，电流随之减小，直至正、负电荷完全中和，电流中断。要保证电路中有持续不断的电流，A、B极板间必须有一个与电场力F₂方向相反的非静电力F₁存在，它能把正电荷从B极板源源不断地移到A极板，保证A、B两极板间电压不变，电路中才能有持续不变的电流。这种存在于电源内部的非静电性质的力F₁叫做电源力。

图1-12 汽车用12V铅酸免维护蓄电池

图1-13 电场力与电源力

2.电动势

在电源内部，电源力不断地把正电荷从低电位点移到高电位点。在这个过程中，电源力要反抗电场力做功，这个做功过程就是电源将其他形式的能转换成电能的过程。对于不同的电源，电源力做功的性质和大小不同，为此引入电动势这个物理量。

在电源内部，电源力把正电荷从低电位点（负极板）移到高电位点（正极板）反抗电场力所做的功与被移动电荷的电荷量之比，叫做电源的电动势。用公式表示为

式中，W是电源力移动正电荷所做的功，单位是焦[耳]，符号为J；

q是电源力移动的电荷量，单位是库[仑]，符号为C；

E是电源电动势，单位是伏[特]，符号为V。

电源内部电源力的方向由负极指向正极，因此，电源电动势的方向规定为由电源的负极（低电位点）指向正极（高电位点）。在电源内部的电路中，电源力移动正电荷形成电流，电流的方向是从负极指向正极；在电源外部的电路中，电场力移动正电荷形成电流，电流方向是从正极指向负极。

特别应当指出的是电动势与电压是两个物理意义不同的物理量。电动势存在于电源内部，是衡量电源力做功本领的物理量；电压存在于电源的外部，是衡量电场力做功本领的物理量。电动势的方向从负极指向正极，即电位升高的方向；电压的方向是从正极指向负极，即电位降低的方向。

1.2.4 电能和电功率

1.电能

电流能使照明器具发光，电动机转动，电炉发热等，这些都是电流做功的表现。导体内的电荷在电场力作用下发生定向运动形成的电流所做的功叫做电能。电流做功的过程就是将电能转化成其他形式能的过程。

如果导体两端的电压为U，在时间t内通过导体横截面的电荷量为q，导体中的电流I=q/t，根据电压的定义式U=W/q，可知电流所做的功，即电能为

式中，U是加在导体两端的电压，单位是伏[特]，符号为V；

I是导体中的电流，单位是安[培]，符号为A；

t是通电时间，单位是秒，符号为s；

W是电能，单位是焦[耳]，符号为J。

式（1-5）表明，电流在一段电路上所做的功，与这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间成正比。

对于纯电阻电路，欧姆定律成立，即U=IR，I=U/R。代入式（1-5）得：

2.电功率

单位时间做功的大小称为功率，或者说做功的速率称为功率。在电路问题中涉及的电功率即是电场力做功的速率，以符号p（t）表示。功率的数学定义式可写为

在电路中，人们更关注的是功率与电流、电压之间的关系。下面以图1-14所示电路为例进行分析。图中矩形框代表任意一段电路，其内可以是电阻，可以是电源，也可以是若干电路元件的组合。电流的参考方向设成从a流向b，电压的参考方向设成a为高电位端，b为低电位端，这样所设的电流、电压参考方向称为关联参考方向。设在dt时间内在电场力作用下由a点移动到b点的正电荷量为dq，a点至b点电压u意味着单位正电荷从a点移动到b点电场力所做的功，那么移动dq正电荷电场力做的功为dw=udq。电场力做功说明电能损耗，损耗的这部分电能被ab这段电路所吸收。下面具体推导出ab这段电路吸收的电功率与其电压、电流之间的关系。

图1-14 电压电流参考方向关联情况

需要强调的是，在电压、电流参考方向关联的条件下，一段电路所吸收的电功率为该段电路两端电压、电流之乘积。代入u、i数值，经计算，若p为正值，该段电路吸收功率；p为负值，该段电路吸收负功率，即该段电路向外提供功率，或者说产生功率。如果遇到电路中电压电流参考方向非关联情况，在计算吸收功率的公式中需冠以负号，即

应特别注意根据电压、电流参考方向是否关联，来选用相应计算吸收功率的公式。u、i参考方向关联，产生功率用-ui计算；u、i参考方向非关联，产生功率用ui计算。这是因为“吸收”与“供出”二者就是相反的含义，所以计算吸收功率与供出功率的公式符号相反是理所当然的事。

例1-3：试求图1-15中各元件的功率。

图1-15 例1-3题图

解：（a）电流和电压为关联参考方向，元件吸收的功率为

（b）电流和电压为非关联参考方向，元件吸收的功率为

3.电气设备的额定值

为了保证电气设备和电路元件能够长期安全地正常工作，规定了额定电压、额定电流、额定功率等铭牌数据。

额定电压——电气设备或元器件在正常工作条件下允许施加的最大电压。

额定电流——电气设备或元器件在正常工作条件下允许通过的最大电流。

额定功率——在额定电压和额定电流下消耗的功率，即允许消耗的最大功率。

额定工作状态——电气设备或元器件在额定功率下的工作状态，也称满载状态。

轻载状态——电气设备或元器件在低于额定功率的工作状态，轻载时电气设备不能得到充分利用或根本无法正常工作。

过载（超载）状态——电气设备或元器件在高于额定功率的工作状态，过载时电气设备很容易被烧坏或造成严重事故。

轻载和过载都是不正常的工作状态，一般是不允许出现的。

1.3 电阻、电容、电感元件及其VCR特性

电阻、电容、电感元件是构成电路的最基本的三种元器件，掌握这三种元件的基础知识和VCR特性尤为重要。

1.3.1 电阻元件

1.电阻

电阻元件是对电流呈现阻碍作用的耗能元件，例如灯泡、电热炉等电器，都可用电阻元件来表示。

电阻定律：

式中：ρ是制成电阻的材料电阻率，单位为欧姆·米（Ω·m）；l是绕制成电阻的导线长度，单位为米（m）；S 是绕制成电阻的导线横截面积，单位为平方米（m²）；R 是电阻值，单位为欧姆（Ω）。

经常用的电阻单位还有千欧（kΩ）、兆欧（MΩ），它们与Ω的换算关系为：

2.线性电阻与非线性电阻

电阻值R与通过它的电流I、其两端的电压U无关（即R=常数）的电阻元件叫做线性电阻，其伏安特性曲线在I-U 平面坐标系中为一条通过原点的直线。如图1-16所示为线性电阻的伏安特性曲线。伏安特性曲线表示某一元件上的电压与流过的电流之间的关系。

电阻值 R与通过它的电流 I、其两端的电压 U有关（即R≠ 常数）的电阻元件叫做非线性电阻，其伏安特性曲线在I-U 平面坐标系中为一条通过原点的曲线。

图1-16 线性电阻的伏安特性曲线

通常所说的“电阻”，如不作特殊说明，均指线性电阻。

3.电阻元件上消耗的功率与能量

将代入到P=UI，可得电阻R上吸收电功率为

从物理概念看，电阻吸收的电能转换为其他形式的能（热能、光能、风能等），基于这一点，通常把电阻吸收的电能说成电阻消耗的电能。与此相应，把电阻吸收的功率也说成电阻消耗的功率。

实际用电器的额定值就是为保证安全、正常使用用电器，制造厂家所给出的电压、电流或功率的限制数值。例如，一只灯泡上标明220V、40W，即说明这样的含义：这只灯泡接额定

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