电工基础：02 简单直流电路

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1、第第 2 2 章章简单直流电路简单直流电路 霍邱县陈埠职业高级中学霍邱县陈埠职业高级中学电工基础第二章简单直流电路第二章简单直流电路 教学重点：教学重点：1理解电动势、端电压、电位的概念。理解电动势、端电压、电位的概念。2掌握闭合电路的欧姆定律。掌握闭合电路的欧姆定律。3掌握电阻串联分压关系与并联分流关系。掌握电阻串联分压关系与并联分流关系。4了了解解万万用用表表的的基基本本构构造造和和基基本本原原理理，掌掌握握万万用用表表的的使使用方法。用方法。5掌握电阻的测量方法。掌握电阻的测量方法。6. .学会分析计算电路中各点电位。学会分析计算电路中各点电位。 教学难点：教学难点：1运运用用电电阻阻串

2、串联联分分压压关关系系与与并并联联分分流流关关系系解解决决电电阻阻电电路路问题、掌握扩大电压表与电流表量程的原理。问题、掌握扩大电压表与电流表量程的原理。2熟练分析计算电路中各点电位。熟练分析计算电路中各点电位。学时分配：学时分配： 序号序号内内 容容 学时学时1第一节电动势第一节电动势 闭合电路的欧闭合电路的欧 姆定律姆定律 22第二节电池组第二节电池组 3第三节电阻的串联第三节电阻的串联 24第四节电阻的并联第四节电阻的并联 5第五节电阻的混联第五节电阻的混联 6第六节万用表的基本原理第六节万用表的基本原理 27实验实验2.1练习使用万用表练习使用万用表 序号序号 内内 容容学时学时8实验

3、实验 2.2电流表改装电压表电流表改装电压表 29第七节电阻的测量第七节电阻的测量 210实验实验 2.3用惠斯通电桥测电阻用惠斯通电桥测电阻 211第八节电路中各点电位的计算第八节电路中各点电位的计算 212实验实验 2.4电压和电位的测定电压和电位的测定 213本章小结与习题本章小结与习题 14本章总学时本章总学时 16第二章第二章简单直流电路简单直流电路第一第一节电动势闭合合电路的欧姆定律路的欧姆定律第二第二节电池池组第三第三节电阻的串阻的串联第四第四节电阻的并阻的并联第五第五节电阻的混阻的混联第六第六节万用表的基本原理万用表的基本原理第七第七节电阻的阻的测量量第八第八节电路中各点路中各

4、点电位的位的计算算本章小本章小结第一第一节电动势闭合合电路的欧姆定律路的欧姆定律 一、电动势一、电动势二、闭合电路的欧姆定律二、闭合电路的欧姆定律三、负载获得最大功率的条件三、负载获得最大功率的条件一、电动势一、电动势动画动画 M2-1 电动势电动势电电动动势势通通常常用用符符号号 E 或或 e ( (t) )表表示示，E 表表示示大大小小与与方方向向都都恒恒定定的的电电动动势势( (即即直直流流电电源源的的电电动动势势) )，e ( (t) )示示大大小小和和方方向向随随时时间间变变化化的的电动势，也可简记为电动势，也可简记为 e 。电动势的国际单位制为伏特，记做。电动势的国际单位制为伏特，

5、记做 V 。电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。衡量电源的电源力大小及其方向的物理量叫做电源的衡量电源的电源力大小及其方向的物理量叫做电源的电动势电动势。 电动势是一个标量。电动势是一个标量。电电动动势势的的方方向向规规定定为为从从电电源源的的负负极极经经过过电电源源内内部部指指向向电电源源的的正极，即与电源两端电压的方向相反。正极，即与电源两端电压的方向相反。 电电动动势势的的大大小小等等于于电电源源力力把把单单位位正正电电荷荷从从电电源源的的负负极极，经经过过电电源源内内部部移移到到电电源源正正极极所所作作的的功功。如如设设 W 为为

6、电电源源中中非非静静电电力力( (电电源源力力) )把把正正电电荷荷量量 q 从从负负极极经经过过电电源源内内部部移移送送到到电电源源正正极极所所作作的的功，则功，则电动势大小电动势大小为为二、闭合电路的欧姆定律二、闭合电路的欧姆定律图图中中 R0 表表示示电电源源的的内内部部电电阻阻，R 表表示示电电源源外外部部连连接接的的电电阻阻( (负载负载) )。闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律的数学表达式为的数学表达式为 E RI R0I 或或图图 2-1简单的闭合电路简单的闭合电路 R0 外外电电路路两两端端电电压压 ，显显然然，负负载载电电阻阻 R 值值越越大大，其其两两端端电电压压 U 也也越

7、越大大；当当 R R0 时时( (相相当当于于开开路路) )，则则 U = E；当当 R R0时时( (相相当当于于短短路路) )，则则 U = 0，此此时时一一 般情况下的电流般情况下的电流 ( (I = E / R0) ) 很大，电源容易烧毁。很大，电源容易烧毁。【例例2-1】 如如图图 2-2 所所示示，当当单单刀刀双双掷掷开开关关 S 合合到到位位置置 1 时时，外外电电路路的的电电阻阻 R1 = 14 ，测测得得电电流流表表读读数数 I1 = 0.2 A；当当开开关关 S 合合到到位位置置 2 时时，外外电电路路的的电电阻阻 R2 = 9 ，测测得得电电流流表表读读数数 I2 = 0

8、.3 A；试求电源的电动势；试求电源的电动势 E 及其内阻及其内阻 R0 。 图图 2-2 例题例题 2-1 R0解解: :根据闭合电路的欧姆定律，列出联立方程组根据闭合电路的欧姆定律，列出联立方程组E = R1I1 R0 I1( (当当 S 合到位置合到位置 1 时时) )E = R2I2 R0 I2( (当当 S 合到位置合到位置 2 时时) )解得：解得：R0 1 ，E 3 V。本例题给出了一种测量直流电源电。本例题给出了一种测量直流电源电动势动势 E 和内阻和内阻R0的方法。的方法。三、负载获得最大功率的条件三、负载获得最大功率的条件电源输出的最大功率电源输出的最大功率是是容容易易证证

9、明明：在在电电源源电电动动势势 E 及及其其内内阻阻保保持持不不变变时时，负负载载 R 获获得最大功率的条件得最大功率的条件是是 R =R0，此时负载的最大功率值为，此时负载的最大功率值为图图 2-3电源输出功率与外电路电源输出功率与外电路( (负载负载) )电阻的关系曲线电阻的关系曲线 【例例2-22-2】如如图图 2-4 所所示示，直直流流电电源源的的电电动动势势 E 10 V、内内阻阻 R0 0.5 ，电电阻阻 R1 2 ，问问：可可变变电电阻阻 RP 调调至至多多大大时时可获得最大功率可获得最大功率Pmax？图图 2-4 例题例题 2-2 R0 解解:将将( (R1 R0) )视视为为

10、电电源源的的内内阻阻， 则则 RP R1 R0 2.5 时时，RP 获得最大功率获得最大功率第二第二节电池池组 一、电池的串联一、电池的串联二、电池的并联二、电池的并联图图 2-5串联电池组串联电池组 一、电池的串联一、电池的串联 如如果果有有 n 个个相相同同的的电电池池相相串串联联，那那么么整整个个串串联联电电池池组组的的电电动动势与等效内阻分别为势与等效内阻分别为E串串 nE ，r串串 n R0如如图图 2-5 所所示示串串联联电电池池组组，每每个个电电池池的的电电动动势势均均为为 E、内内阻阻均均为为 R0 。串串联联电电池池组组的的电电动动势势是是单单个个电电池池电电动动势势的的 n

11、 倍倍， 额额定定电电流流相相同。同。 一、单相异步电动机的工作原理 单相异步电动机的定子绕组通以单相电流后，电动机内就产生一交变磁场，但磁场的方向时而垂直向上，时而垂直向下，即单相定子绕组的磁场不是旋转磁场，所以转子不能自行起动。因此，单相异步电动机转动的关键是产生一个起动转矩。二、电池的并联二、电池的并联如如图图 2-6 所所示示并并联联电电池池组组，每每个个电电池池的的电电动动势势均均为为 E、内内阻阻均均为为 R0 。如如果果有有 n 个个相相同同的的电电池池相相并并联联，那那么么整整个个并并联联电电池池组组的的电电动动势与等效内阻分别为势与等效内阻分别为E并并 E E ， r并并 R

12、0 / /n 并并联联电电池池组组的的额额定定电电流流是是单单个个电电池池额额定定电电流流的的 n 倍倍，电电动动势势相同。相同。图图 2-6 并联电池组并联电池组 第三第三节电阻的串阻的串联 一、电阻串联电路的特点一、电阻串联电路的特点二、应用举例二、应用举例一、电阻串联电路的特点电阻串联电路的特点图图 2-7电阻的串联电阻的串联设总电压为设总电压为 U、电流为、电流为 I、总功率为、总功率为 P。1. 等效等效电阻阻: :R R1 R2 Rn2. 分分压关系关系： 特特例例：两两只只电电阻阻 R1、R2串串联联时时，等等效效电电阻阻 R = R1 R2 , 则有分压公式则有分压公式 3.

13、功率分配功率分配: :二、应用举例应用举例解解：将将电电灯灯( (设设电电阻阻为为 R1) )与与一一只只分分压压电电 R2串串联联后后，接接入入 U 220 V 电源上，如图电源上，如图 2-8 所示。所示。【例例2-3】有一盏额定电压为有一盏额定电压为 U1 40 V、额定电流为、额定电流为 I 5 A 的电灯，应该怎样把它接入电压的电灯，应该怎样把它接入电压 U 220 V 照明电路中。照明电路中。图图 2-8例题例题 2-3解法一：分压电阻解法一：分压电阻 R2 上的电压上的电压U2 = UU1 = (220 40 )V= 180 V，且，且 U2 = R2I，则，则解法二：利用两只电

14、阻串联的分压公式解法二：利用两只电阻串联的分压公式 可得可得 即即将将电电灯灯与与一一只只 36 分分压压电电阻阻串串联联后后，接接入入 U = 220 V 电电源源上即可。上即可。【例例 2-4】有有一一只只电电流流表表，内内阻阻 Rg 1 k ，满满偏偏电电流流为为Ig 100A，要要把把它它改改成成量量程程为为 Un 3 V的的电电压压表表，应应该该串串联联一一只只多多大大的分压电阻的分压电阻 R？ 解：如图解：如图 2-9 所示。所示。 该该电电流流表表的的电电压压量量程程为为 Ug = RgIg = 0.1 V，与与分分压压电电阻阻 R串串联联后后的总电压的总电压 Un = 3 V，

15、即将电压量程扩大到，即将电压量程扩大到 n = Un/Ug = 30 倍。倍。 利用两只电阻串联的分压公式，利用两只电阻串联的分压公式，可得可得 则则 上上例例表表明明，将将一一只只量量程程为为 Ug、内内阻阻为为 Rg 的的表表头头扩扩大大到到量量程程为为 Un ，所所需需要要的的分分压压电电阻阻为为 R = ( (n 1) ) Rg，其其中中 n = ( (Un/Ug) )称称为为电电压压扩扩大大倍数。倍数。图图 2-9例题例题 2-4A第四第四节电阻的并阻的并联一、电阻并联电路的特点一、电阻并联电路的特点二、应用举例二、应用举例设总电流为设总电流为 I，总电压为总电压为 U，总功率为，总

16、功率为 P。1.1.等效等效电导: : G = G1 G2 Gn 即即 一、电阻并联电路的特点一、电阻并联电路的特点 图图 2-10电阻的并联电阻的并联2.2.分流关系：分流关系：R1I1 = R2I2 = = RnIn = RI = U3.3.功率分配：功率分配： R1P1 = R2P2 = = RnPn = RP = U 2I特例：两只电阻特例：两只电阻 R1、R2 并联时，等效电阻并联时，等效电阻 则有分流公式则有分流公式 【例例2-5】如如图图 2-11 所所示示，电电源源供供电电电电压压U = 220 V，每每根根输输电电导导线线的的电电阻阻均均为为 R1 = 1 ，电电路路中中一一

17、共共并并联联 100 盏盏额额定定电电压压 220V、功功率率 40 W 的的电电灯灯。假假设设电电灯灯正正常常发发光光时时电电阻阻值值为为常常数数。试试求求：( (1) )当当只只有有 10 盏盏电电灯灯工工作作时时，每每盏盏电电灯灯的的电电压压 UL 和和功功率率 PL ；( (2) ) 当当 100 盏电灯全部工作时，每盏电灯的电压盏电灯全部工作时，每盏电灯的电压 UL 和功率和功率 PL 。二、应用举例二、应用举例图图 2-11例题例题2-5解解:每每盏盏电电灯灯的的电电阻阻为为 R = U2/P = 1210 ，n 盏盏电电灯灯并并联联后后的的等效电阻为等效电阻为 Rn =R / n

18、根据分压公式，可得每盏电灯的电压根据分压公式，可得每盏电灯的电压 ，功率功率( (1) )当只有当只有 10 盏电灯工作时，即盏电灯工作时，即 n = 10，则，则 Rn = R/n = 121 ，因此，因此 ( (2) ) 当当100盏电灯全部工作时，即盏电灯全部工作时，即 n = 100，则，则 Rn = R/n = 12.1 ，【例例2-6】有有一一只只微微安安表表，满满偏偏电电流流为为 Ig = 100 A、内内阻阻 Rg=1 k ， 要改装成量程为要改装成量程为 In =100A的电流表，试求所需分流电阻的电流表，试求所需分流电阻 R。图图 2-12例题例题2-6 解：如图解：如图

19、2-12 所示，所示，设设 n =In/Ig( (称为电流量程扩大倍数称为电流量程扩大倍数) )，根据分流公式可得根据分流公式可得 I n ，则，则本题中本题中 n = In/Ig = 1000，上上例例表表明明，将将一一只只量量程程为为 Ig、内内阻阻为为 Rg 的的表表头头扩扩大大到到量量程程为为 In ，所所需需要要的的分分流流电电阻阻为为 R =Rg /( (n 1) )，其其中中 n = ( (In/Ig) )称称为为电电流扩大倍数。流扩大倍数。第五第五节电阻的混阻的混联一、电阻混联电路分析步骤一、电阻混联电路分析步骤二、解题举例二、解题举例一、电阻混联电路分析步骤一、电阻混联电路分

20、析步骤在在电电阻阻电电路路中中，既既有有电电阻阻的的串串联联关关系系又又有有电电阻阻的的并并联联关关系系，称称为为电电阻阻混混联联。对对混混联联电电路路的的分分析析和和计计算算大大体体上上可可分分为为以以下下几几个步骤：个步骤：1首首先先整整理理清清楚楚电电路路中中电电阻阻串串、并并联联关关系系，必必要要时时重重新新画画出串、并联关系明确的电路图；出串、并联关系明确的电路图；2利用串、并联等效电阻公式计算出电路中总的等效电阻；利用串、并联等效电阻公式计算出电路中总的等效电阻；3利用已知条件进行计算，确定电路的端电压与总电流；利用已知条件进行计算，确定电路的端电压与总电流；4根根据据电电阻阻分分

21、压压关关系系和和分分流流关关系系，逐逐步步推推算算出出各各支支路路的的电电流或各部分的电压。流或各部分的电压。二、解题举例二、解题举例【例例2-72-7】如如图图 2-13 所所示示，已已知知 R1 R2 8 ， R3 R4 6 ，R5 R6 4 ，R7 R8 24 ，R9 16 ；电压；电压 U 224 V。试求：试求：( (1) )电路总的等效电阻电路总的等效电阻 RAB 与总电流与总电流 I ； ( (2) )电阻电阻 R9 两端的电压两端的电压 U9 与通过它的电流与通过它的电流 I9。图图2-13例例2-7 ( (2) )利用分压关系求各部分电压：利用分压关系求各部分电压：UCD =

22、 RCD I = 96 V， 解解:( (1) ) R5、R6、R9三三者者串串联联后后，再再与与 R8 并并联联，E、F两两端等效电阻为端等效电阻为 REF (R5 R6 R9)R8 12 REF、R3、R4 三三电电阻阻串串联联后后，再再与与 R7 并并联联，C、D 两两端端等等效效电电阻阻为为 RCD (R3 REF R4)R7 12 总的等效电阻总的等效电阻 RAB R1 RCD R2 28 总电流总电流 I U /RAB （224/28） A 8 A【例例2-8】如如图图 2-14 所所示示，已已知知 R 10 ，电电源源电电动动势势 E = 6 V，内阻，内阻 r 0.5 ，试求电

23、路中的总电流，试求电路中的总电流 I。图图2-14 例题例题 2-8 的等效电路的等效电路解解:首首先先整整理理清清楚楚电电路路中中电电阻阻串串、并并联联关关系系，并并画画出出等等效效电电路路，如图如图 2-15 所示。所示。 四只电阻并联的等效电阻为四只电阻并联的等效电阻为 Re R/4 2.5 根据全电路欧姆定律，电路中的总电流为根据全电路欧姆定律，电路中的总电流为 图图 2-15例题例题 2-8 的等效电路的等效电路 第六第六节万用万用电表的基本原理表的基本原理一、万用表的基本功能一、万用表的基本功能二、万用表的基本原理二、万用表的基本原理三、万用表的使用三、万用表的使用万万用用电电表表

24、又又叫叫做做复复用用电电表表，通通常常称称为为万万用用表表。它它是是一一种种可可以以测测量量多多种种电电量量的的多多量量程程便便携携式式仪仪表表，由由于于它它具具有有测测量量的的种种类类多多、量量程程范范围围宽宽、价价格格低低以以及及使使用用和和携携带带方方便便等等优优点点，因因此此广广泛泛应应用用于电气维修和测试中。于电气维修和测试中。一一般般的的万万用用表表可可以以测测量量直直流流电电压压、直直流流电电流流、电电阻阻、交交流流电电压压等等，有有的的万万用用表表还还可可以以测测量量音音频频电电平平、交交流流电电流流、电电容容、电电感感以及晶体管的以及晶体管的 值等。值等。 一、万用表的基本功

25、能一、万用表的基本功能 万万用用表表的的基基本本原原理理是是建建立立在在欧欧姆姆定定律律和和电电阻阻串串联联分分压压、并并联联分流等规律基础之上的。分流等规律基础之上的。万万用用表表的的表表头头是是进进行行各各种种测测量量的的公公用用部部分分。表表头头内内部部有有一一个个可可动动的的线线圈圈（叫叫做做动动圈圈），它它的的电电阻阻 Rg 称称为为表表头头的的内内阻阻。动动圈圈处处于于永永久久磁磁铁铁的的磁磁场场中中，当当动动圈圈通通有有电电流流之之后后会会受受到到磁磁场场力力的的作作用用而而发发生生偏偏转转。固固定定在在动动圈圈上上的的指指针针随随着着动动圈圈一一起起偏偏转转的的角角度度，与与动

26、动圈圈中中的的电电流流成成正正比比。当当指指针针指指示示到到表表盘盘刻刻度度的的满满标标度度时时，动动圈圈中所通过的电流称为满偏电流中所通过的电流称为满偏电流 Ig。Rg与与 Ig 是表头的两个主要参数。是表头的两个主要参数。 二、万用表的基本原理二、万用表的基本原理1直流直流电压的的测量量 将将表表头头串串联联一一只只分分压压电电阻阻 R ，即即构构成成一一个个简简单单的的直直流流电电压压表表，如图如图 2-16 所示。所示。图图 2-16简单的直流电压表简单的直流电压表 测测量量时时将将电电压压表表并并联联在在被被测测电电压压 Ux 的的两两端端，通通过过表表头头的的电电流流与被测电压与被

27、测电压 Ux 成正比成正比 在在万万用用表表中中，用用转转换换开开关关分分别别将将不不同同数数值值的的分分压压电电阻阻与与表表头头串联，即可得到几个不同串联，即可得到几个不同 的电压量程。的电压量程。 【例例2-9】如如图图 2-17 所所示示某某万万用用表表的的直直流流电电压压表表部部分分电电路路，五个电压量程分别是五个电压量程分别是 U1 2.5 V，U2 10 V，U3 50 V，U4 250 V，U5 500 V，已已知知表表头头参参数数Rg 3 k ，Ig 50A。试求电路中各分压电阻试求电路中各分压电阻 R1、R2、 R3、R4、R5 。图图 2-1例题例题2-9 解解:利利用用电

28、电压压表表扩扩大大量量程程公公式式 R ( (n 1) )Rg ，其其中中 n ( (Un/Ug) )，Ug RgIg 0.15 V。( (1) )求求 R1：n1 ( (U1/Ug) ) 16.67，R1 ( (n 1) ) Rg 47 k ( (2) )求求 R2：把：把 Rg2 Rg R1 50 k 视为表头内阻，视为表头内阻，n2 ( (U2/U1) ) 4，则，则 R2 ( (n 1) ) Rg2 150 k ( (3) )求求 R3：把：把 Rg3 Rg R1 R2 200 k 视为表头内阻，视为表头内阻，n3 ( (U3/U2) ) 5，则，则 R3 ( (n 1) ) Rg3

29、800 k ( (4) ) 求求 R4：把把 Rg4 Rg R1 R2 R3 1000 k 视视为为表表头头内内阻阻，n4 ( (U4/U3) ) 5，则，则 R4 ( (n 1) ) Rg4 4000 k 4 M ( (5) ) 求求 R5：把把 Rg5 Rg R1 R2 R3 R4 5 M 视视为为表表头头内内阻阻，n5 ( (U5/U4) ) 2，则，则 R4 ( (n 1) ) Rg5 5 M 将将表表头头并并联联一一只只分分流流电电阻阻 R，即即构构成成一一个个最最简简单单的的直直流流电电流流表表，如如图图 2-18 所所示示。 设设被被测测电电流流为为 Ix ，则则通通过过表表头头

30、的的电电流流与与被被测测电流电流 Ix 成正比，即成正比，即 分分流流电电阻阻 R 由由电电流流表表的的量量程程 IL 和表头参数确定和表头参数确定 2. .直流直流电流的流的测量量图图 2-18简单的直流电流表简单的直流电流表 实际万用表是利用转换开关将电流表制成多量程的，实际万用表是利用转换开关将电流表制成多量程的，如图如图 2-19 所示。所示。 图图 2-19多量程的直流电流表多量程的直流电流表 A万用表测量电阻万用表测量电阻( (即欧姆表即欧姆表) )的电路如图的电路如图 2-20 所示。所示。3. .电阻的阻的测量量图图 2-20 电阻表原理电阻表原理 AAA可可变变电电阻阻 R

31、叫叫做做调调零零电电阻阻，当当红红、黑黑表表笔笔相相接接时时( (相相当当于于被被测测电电阻阻 Rx 0 ) )，调调节节 R 的的阻阻值值使使指指针针指指到到表表头头的的满满刻刻度度， 即即万万用用表表电电阻阻挡挡的的零零点点在在表表头头的的满满度度位位置置上上。而而电电阻阻无无穷穷大大时时( (即红、黑表笔间开路即红、黑表笔间开路) )指针指针在表头的零度位置上。在表头的零度位置上。 当红、黑表笔间接被测电阻当红、黑表笔间接被测电阻 Rx 时，通过表头的电流为时，通过表头的电流为可可见见表表头头读读数数 I 与与被被测测电电阻阻 Rx 是是一一一一对对应应的的，并并且且成成反反比比关系，因

32、此欧姆表刻度不是线性的。关系，因此欧姆表刻度不是线性的。 万万用用表表有有红红与与黑黑两两只只表表笔笔（测测棒棒），表表笔笔可可插插入入万万用用表表的的“ 、 ”两两个个插插孔孔里里，注注意意一一定定要要严严格格将将红红表表笔笔插插入入“ ”极极性性孔孔里里，黑黑表表笔笔插插入入“ ”极极性性孔孔里里。测测量量直直流流电电流流、电电压压等等物物理理量量时时，必必须须注注意意正正、负负极极性性。根根据据测测量量对对象象，将将转转换换开开关关旋旋至至所所需需位位置置，在在被被测测量量大大小小不不详详时时，应应先先选选用用量量程程较较大大的的高高挡挡试试测测，如如不不合合适适再再逐逐步步改改用用较较

33、低低的的挡挡位位，以以表表头头指指针针移移动动到到满刻度的三分之二位置附近为宜。满刻度的三分之二位置附近为宜。1. .正确使用正确使用转换开关和表笔插孔开关和表笔插孔三、万用表的使用三、万用表的使用2. .正确正确读数数 万万用用表表有有数数条条供供测测量量不不同同物物理理量量的的标标尺尺，读读数数前前一一定定要要根根据据被测量的种类、性质和所用量程认清所对应的读数标尺。被测量的种类、性质和所用量程认清所对应的读数标尺。 3. .正确正确测量量电阻阻值 在在使使用用万万用用表表的的欧欧姆姆挡挡测测量量电电阻阻之之前前，应应首首先先把把红红、黑黑表表笔笔短短接接，调调节节指指针针到到欧欧姆姆标标

34、尺尺的的零零位位上上，并并要要正正确确选选择择电电阻阻倍倍率率挡挡。测测量量某某电电阻阻 Rx 时时，一一定定要要使使被被测测电电阻阻断断电电不不与与其其它它电电路路有有任任何何接接触触，也也不不要要用用手手接接触触表表笔笔的的导导电电部部分分，以以免免影影响响测测量量结结果果。当当利利用用欧欧姆姆表表内内部部电电池池作作为为测测试试电电源源时时( (例例如如判判断断二二极极管管或或三三极极管管的的管管脚脚) )，要注意到，要注意到黑表笔接的是电源正极，红表笔接的是电源负极黑表笔接的是电源正极，红表笔接的是电源负极。 4. .测量高量高电压时的注意事的注意事项在在测测量量高高电电压压时时务务必

35、必要要注注意意人人身身安安全全，应应先先将将黑黑表表笔笔固固定定接接在在被被测测电电路路的的地地电电位位上上，然然后后再再用用红红表表笔笔去去接接触触被被测测点点处处，操操作作者者一一定定要要站站在在绝绝缘缘良良好好的的地地方方，并并且且应应用用单单手手操操作作，以以防防触触电电。在在测测量量较较高高电电压压或或较较大大电电流流时时，不不能能在在测测量量时时带带电电转转动动转换开关旋钮转换开关旋钮改变量程或挡位。改变量程或挡位。5. .万用表的万用表的维护万万用用表表应应水水平平放放置置使使用用，要要防防止止受受震震动动、受受潮潮热热，使使用用前前首首先先看看指指针针是是否否指指在在机机械械零

36、零位位上上，如如果果不不在在，应应调调至至零零位位。每每次次测测量量完完毕毕，要要将将转转换换开开关关置置于于空空挡挡或或最最高高交交流流电电压压挡挡上上。在在测测量量电电阻阻时时，如如果果将将两两只只表表笔笔短短接接后后指指针针仍仍调调整整不不到到欧欧姆姆标标尺尺的的零零位位，则则说说明明应应更更换换万万用用表表内内部部的的电电池池；长长期期不不用用万万用用表表时时，应应将将电电池池取取出出，以以防防止止电电池池受受腐腐蚀蚀而而影影响响表表内内其其它它元件。元件。 第七第七节电阻的阻的测量量 一、电阻的测量方法一、电阻的测量方法二、伏安法测电阻二、伏安法测电阻 三、惠斯通电桥三、惠斯通电桥一

37、、电阻的测量方法电阻的测量方法电电阻阻的的测测量量在在电电工工测测量量技技术术中中占占有有十十分分重重要要的的地地位位，工工程程中中所所测测量量的的电电阻阻值值，一一般般是是在在 10-6 1012 的的范范围围内内。为为减减小小测测量量误误差差，选选用用适适当当的的测测量量电电阻阻方方法法，通通常常是是将将电电阻阻按按其其阻阻值值的的大大小小分分成成三三类类，即即小小电电阻阻( (1 以以下下) )、中中等等电电阻阻( (1 0.1 M ) )和和大大电电阻阻( (0.1 M 以以上上) ) 。测测量量电电阻阻的的方方法很多，常用的方法分类如下：法很多，常用的方法分类如下： 1. .按按获取

38、取测量量结果方式分果方式分类 ( (1) )直直接接测测阻阻法法采采用用直直读读式式仪仪表表测测量量电电阻阻，仪仪表表的的标标尺尺是是以以电电阻阻的的单单位位（ 、k 或或 M ) )刻刻度度的的，根根据据仪仪表表指指针针在在标标尺尺上上的的指指示示位位置置，可可以以直直接接读读取取测测量量结结果果。例例如如用用万万用用表表的的电电阻阻挡挡或或兆兆欧欧 表等测量电阻，就是直接测阻法。表等测量电阻，就是直接测阻法。 ( (2) )比比较较测测阻阻法法采采用用比比较较仪仪器器将将被被测测电电阻阻与与标标准准电电阻阻器器进进行行比比较较，在在比比较较仪仪器器中中接接有有检检流流计计，当当检检流流计计

39、指指零零时时，可可以以根根据据已已知的标准电阻值，获取被测电阻的阻值。知的标准电阻值，获取被测电阻的阻值。 ( (3) )间间接接测测阻阻法法通通过过测测量量与与电电阻阻有有关关的的电电量量，然然后后根根据据相相关关公公式式计计算算，求求出出被被测测电电阻阻的的阻阻值值。例例如如得得到到广广泛泛应应用用的的、最最简简单单的的间间接接测测阻阻法法是是电电流流、电电压压表表法法测测量量电电阻阻（即即伏伏安安法法）。它它是是用用电电流流表表测测出出通通过过被被测测电电阻阻中中的的电电流流、用用电电压压表表测测出出被被测测电电阻阻两两端端的电压，然后根据欧姆定律即可计算出被测电阻的阻值。的电压，然后根

40、据欧姆定律即可计算出被测电阻的阻值。 2. .按被按被测电阻的阻阻的阻值的大小分的大小分类( (1) )小小电电阻阻的的测测量量是是指指测测量量 1 以以下下的的电电阻阻。测测量量小小电电阻阻时时，一一般般是是选选用用毫毫欧欧表表。要要求求测测量量精精度度比比较较高高时时，则则可可选选用用双双臂臂电电桥桥法测量。法测量。( (2) )中中等等电电阻阻的的测测量量是是指指测测量量阻阻值值在在 1 0.1 M 之之间间的的电电阻阻。对对中中等等电电阻阻测测量量的的最最为为方方便便的的方方法法是是用用电电阻阻表表进进行行测测量量，它它可可以以直直接接读读数数，但但这这种种方方法法的的测测量量误误差差

41、较较大大。中中等等电电阻阻的的测测量量也也可可以以选选用用伏伏、安安表表测测阻阻法法，它它能能测测出出工工作作状状态态下下的的电电阻阻值值。其其测测量误差比较大。若需精密测量可选用单臂电桥法。量误差比较大。若需精密测量可选用单臂电桥法。( (3) )大大电电阻阻的的测测量量是是指指测测量量阻阻值值在在 0.1 M 以以上上的的电电阻阻。在在测测量大电阻时可选用兆欧表法，可以直接读数，但测量误差也较大。量大电阻时可选用兆欧表法，可以直接读数，但测量误差也较大。 图图 2-21伏安法测电阻伏安法测电阻 二、伏安法测电阻二、伏安法测电阻 图图 2-21( (a) ) 是是电电流流表表外外接接的的伏伏

42、安安法法，这这种种测测量量方方法法的的特特点点是是电电流流表表读读数数 I 包包含含被被测测电电阻阻 R 中中的的电电流流 I 与与电电压压表表中中的的电电流流IV ，所所以以电电压压表表读读数数 U 与与电电流流表表读读数数I的的比比值值应应是是被被测测电电阻阻 R 与与电电压压表表内内阻阻 RV 并联后的等效电阻，并联后的等效电阻， 即即 ( (R/RV) ) U/I，所以被测电阻值为，所以被测电阻值为 如如果果不不知知道道电电压压表表内内阻阻 RV 的的准准确确值值，令令 ，则则该该种种测测量方法适用于量方法适用于 R RA 的情况，即适用于测量阻值较大的电阻。的情况，即适用于测量阻值较

43、大的电阻。三、惠斯通电桥三、惠斯通电桥惠惠斯斯通通电电桥桥法法可可以以比比较较准准确确地地测测量量电电阻阻，其其原原理理如如图图 2-22 所示。所示。 R1、R2、R3为为可可调调电电阻阻，并并且且是是阻阻值值已已知知的的标标准准精精密密电电阻阻。R4 为为被被测测电电阻阻，当当检检流流计计的的指指针针指指示示到到零零位位置置时时，称称为为电电桥桥平平衡衡。此此时时，B、D 两两点点为为等等电电位位，被被测测电阻为电阻为图图2-22 惠斯通电桥法测量电阻惠斯通电桥法测量电阻惠斯通电桥有多种形式，常见的是一种滑线式电桥。惠斯通电桥有多种形式，常见的是一种滑线式电桥。 动画动画 M 2-2 惠斯

44、通电桥惠斯通电桥被测电阻为被测电阻为 第八第八节电路中各点路中各点电位的位的计算算 一、电位参考点一、电位参考点( (即零电位点即零电位点) ) 二、电位的定义二、电位的定义 一、电位参考点一、电位参考点( (即零电位点即零电位点) )在在电电路路中中选选定定某某一一点点 A 为为电电位位参参考考点点，就就是是规规定定该该点点的的电电位位为零为零, 即即 VA 0。电位参考点的选择方法是：。电位参考点的选择方法是：( (1) )在工程中常选大地作为电位参考点；在工程中常选大地作为电位参考点；( (2) )在在电电子子线线路路中中,常常选选一一条条特特定定的的公公共共线线或或机机壳壳作作为为电电

45、位位参参考点。考点。 在电路中通常用符号在电路中通常用符号“ ”标出电位参考点。标出电位参考点。二、电位的定义二、电位的定义 电电路路中中某某一一点点M的的电电位位 VM 就就是是该该点点到到电电位位参参考考点点 A 的的电电压压，也即也即 M、A 两点间的电位差，即两点间的电位差，即VM UMA计算电路中某点电位的方法是：计算电路中某点电位的方法是：( (1) ) 确认电位参考点的位置；确认电位参考点的位置；( (2) ) 确定电路中的电流方向和各元件两端电压的正、负极性；确定电路中的电流方向和各元件两端电压的正、负极性；( (3) ) 从从被被求求点点开开始始通通过过一一定定的的路路径径绕

46、绕到到电电位位参参考考点点，则则该该点点的的电电位位等等于于此此路路径径上上所所有有电电压压降降的的代代数数和和：电电阻阻元元件件电电压压降降写写成成 RI 形形式式，当当电电流流I的的参参考考方方向向与与路路径径绕绕行行方方向向一一致致时时，选选取取“ ”号号；反反之之，则则选选取取“ ”号号。电电源源电电动动势势写写成成 E 形形式式，当当电电动动势势的的方方向向与与路路径径绕绕行行方方向向一一致致时时，选选取取“ ”号号；反反之之，则选取则选取“ ”号。号。 【例例2-102-10】如如图图 2-23 所所示示电电路路，已已知知：E1 45 V，E2 12 V，电电源源内内阻阻忽忽略略不

47、不计计；R1 5 ，R2 4 ，R3 2 。求求 B、C、D 三点的电位三点的电位 VB、VC、VD 。图图2-232-23例题例题2-102-10 解解:利利用用电电路路中中 A 点点为为电电位位参参考考点点( (零零电电位位点点) )，电电流流方方向向为为顺顺时针方向：时针方向：B 点电位：点电位：VB = UBA = R1I = 15 VC 点电位：点电位：VC = UCA = E1 R1I = ( (45 15) ) V= 30 VD 点电位：点电位：VD = UDA = E2 R2I = ( (12 12) )V= 24 V必必须须注注意意的的是是，电电路路中中两两点点间间的的电电位

48、位差差( (即即电电压压) )是是绝绝对对的的，不不随随电电位位参参考考点点的的不不同同发发生生变变化化，即即电电压压值值与与电电位位参参考考点点无无关关；而而电电路路中中某某一一点点的的电电位位则则是是相相对对电电位位参参考考点点而而言言的的，电电位位参参考考点点不同，该点电位值也将不同。不同，该点电位值也将不同。例如，在上例题中，假如以例如，在上例题中，假如以 E 点为电位参考点，则点为电位参考点，则B 点的电位变为点的电位变为 VB = UBE = R1I R2I = 27 V；C 点的电位变为点的电位变为 VC = UCE = R3I E2 = 18 V；D 点的电位变为点的电位变为

49、VD = UDE = E2 = 12 V。本章小本章小结一、闭合电路的欧姆定律一、闭合电路的欧姆定律二、电池组二、电池组三、电阻的串联三、电阻的串联四、电阻的并联四、电阻的并联五、万用表五、万用表六、电阻的测量六、电阻的测量七、电路中各点电位的计算七、电路中各点电位的计算 负负载载 R 获获得得最最大大功功率率的的条条件件是是 R = R0 ，此此时时负负载载的的最最大大功功率率值为值为 二、电池组二、电池组 n 个个相相同同的的电电池池相相串串联联，那那么么整整个个串串联联电电池池组组的的电电动动势势E串串 = nE，等效内阻，等效内阻 R0串串 = n R0 。 n 个个相相同同的的电电池

50、池相相并并联联，那那么么整整个个并并联联电电池池组组的的电电动动势势E并并 = E，等效内阻，等效内阻R0并并 = R0 /n。一、闭合电路的欧姆定律一、闭合电路的欧姆定律四、电阻的并联四、电阻的并联1. 等效电导等效电导: G =G1 G2 Gn 即即 2. 分流关系：分流关系： R1I1 =R2I2 = = RnIn = RI = U3. 功率分配：功率分配： R1P1 = R2P2 = = RnPn = RP = U21. 等效等效电阻阻: :R = R1 R2 Rn2. 分分压关系：关系： 3. 功率分配：功率分配：三、电阻的串联三、电阻的串联万万用用表表的的基基本本原原理理是是建建立

51、立在在欧欧姆姆定定律律和和电电阻阻串串联联分分压压、并并联联分分流流等等规规律律基基础础之之上上的的。一一般般的的万万用用表表可可以以测测量量直直流流电电压压、直直流流电流、电阻、交流电压等。电流、电阻、交流电压等。六、电阻的测量六、电阻的测量1.直直接接测阻阻法法采采用用直直读读式式仪仪表表测测量量电电阻阻，仪仪表表的的标标尺尺是是以以电电阻阻的的单单位位( ( 、k 或或 M ) )刻刻度度的的，可可以以直直接接读读取取测测量量结结果果。例如用万用表的例如用万用表的 挡测量电阻，就是直接测阻法。挡测量电阻，就是直接测阻法。2.比比较测阻阻法法采采用用比比较较仪仪器器将将被被测测电电阻阻与与

52、标标准准电电阻阻器器进进行行比比较较，在在比比较较仪仪器器中中接接有有检检流流计计，当当检检流流计计指指零零时时，可可以以根根据据已知的标准电阻值，获取被测电阻的阻值。已知的标准电阻值，获取被测电阻的阻值。五、万用表五、万用表 3. .间接接测阻阻法法通通过过测测量量与与电电阻阻有有关关的的电电量量，然然后后根根据据相相关关公公式式计计算算，求求出出被被测测电电阻阻的的阻阻值值。例例如如得得到到广广泛泛应应用用的的、最最简简单单的的间间接接测测阻阻法法是是伏伏安安法法。它它是是用用电电流流表表测测出出通通过过被被测测电电阻阻中中的的电电流流、用用电电压压表表测测出出被被测测电电阻阻两两端端的的

53、电电压压，然然后后根根据据欧欧姆姆定律即可计算出被测电阻的阻值。定律即可计算出被测电阻的阻值。惠惠斯斯通通电电桥桥法法可可以以比比较较准准确确地地测测量量电电阻阻，电电桥桥平平衡衡时时，被被测测电阻为电阻为 。惠斯通电桥有多种形式，常见的。惠斯通电桥有多种形式，常见的是一种滑线式电桥，被测电阻为是一种滑线式电桥，被测电阻为 。在在电电路路中中选选定定某某一一点点 A 为为电电位位参参考考点点，就就是是规规定定该该点点的的电电位位为为零零, 即即 VA 0。电电路路中中某某一一点点 M 的的电电位位 VM 就就是是该该点点到到电电位位参参考考点点 A 的的电电压压，也也即即 M、A 两两点点间间的的电电位位差差，即即 VM UMA。 七、电路中各点电位的计算七、电路中各点电位的计算THANKS谢谢聆听