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簡(jiǎn)單直流電路課件第一頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五2簡(jiǎn)單直流電路
教學(xué)重點(diǎn):1.理解電動(dòng)勢(shì)、端電壓、電位的概念。2.掌握閉合電路的歐姆定律。3.掌握電阻串聯(lián)分壓關(guān)系與并聯(lián)分流關(guān)系。4.了解萬(wàn)用表的基本構(gòu)造和基本原理,掌握萬(wàn)用表的使用方法。5.掌握電阻的測(cè)量方法。6.學(xué)會(huì)分析計(jì)算電路中各點(diǎn)電位。教學(xué)難點(diǎn):
1.運(yùn)用電阻串聯(lián)分壓關(guān)系與并聯(lián)分流關(guān)系解決電阻電路問(wèn)題、掌握擴(kuò)大電壓表與電流表量程的原理。2.熟練分析計(jì)算電路中各點(diǎn)電位。第二頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五2簡(jiǎn)單直流電路2.1電動(dòng)勢(shì)閉合電路的歐姆定律2.2電阻的串聯(lián)2.3電阻的并聯(lián)2.4電阻的混聯(lián)2.5萬(wàn)用表2.6電阻的測(cè)量2.7電路中各點(diǎn)電位的計(jì)算單元小結(jié)第三頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五第一節(jié)電動(dòng)勢(shì)閉合電路的歐姆定律一、電動(dòng)勢(shì)二、閉合電路的歐姆定律第四頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五一、電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)通常用符號(hào)E
或e
(t)表示,E表示大小與方向都恒定的電動(dòng)勢(shì)(即直流電源的電動(dòng)勢(shì)),e
(t)表示大小和方向隨時(shí)間變化的電動(dòng)勢(shì),也可簡(jiǎn)記為e。電動(dòng)勢(shì)的國(guó)際單位制單位為伏特,記作V。電源電動(dòng)勢(shì)等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓。衡量電源的電源力大小及其方向的物理量稱為電源的電動(dòng)勢(shì)。第五頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五
電動(dòng)勢(shì)是一個(gè)標(biāo)量。電動(dòng)勢(shì)的方向規(guī)定為從電源的負(fù)極經(jīng)過(guò)電源內(nèi)部指向電源的正極,即與電源兩端電壓的方向相反。
電動(dòng)勢(shì)的大小等于電源力把單位正電荷從電源的負(fù)極,經(jīng)過(guò)電源內(nèi)部移送到電源正極所作的功。如設(shè)W為電源中非靜電力(電源力)把正電荷量q從電源負(fù)極經(jīng)過(guò)電源內(nèi)部移送到電源正極所作的功,則電動(dòng)勢(shì)大小
第六頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五二、閉合電路的歐姆定律圖中R0表示電源的內(nèi)部電阻,R表示電源外部連接的電阻(負(fù)載)。閉合電路歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為E
RI+
R0I或圖2-1簡(jiǎn)單的閉合電路
R0第七頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五【例2-1】如圖2-2所示,當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S合到位置1時(shí),外電路的電阻R1=14,測(cè)得電流表讀數(shù)I1=0.2A;當(dāng)開(kāi)關(guān)S合到位置2時(shí),外電路的電阻R2=9,測(cè)得電流表讀數(shù)I2=0.3A。試求電源的電動(dòng)勢(shì)E及其內(nèi)阻R0
。圖2-2例題2-1R0第八頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五外電路兩端電壓,顯然,負(fù)載電阻R值越大,其兩端電壓U也越大。當(dāng)R>>R0時(shí)(相當(dāng)于開(kāi)路),則U=E;當(dāng)R<<R0時(shí)(相當(dāng)于短路),則U=0,此時(shí)一般情況下的電流(I=E/R0)很大,電源容易燒毀。第九頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五解:根據(jù)閉合電路的歐姆定律,列出聯(lián)立方程組E=R1I1
+
R0I1(當(dāng)S
合到位置1時(shí))E=R2I2
+
R0I2(當(dāng)S
合到位置2時(shí))解得:R01,E3V。本例題給出了一種測(cè)量直流電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻R0的方法。第十頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五2.2電阻的串聯(lián)
一、電阻串聯(lián)電路的特點(diǎn)二、應(yīng)用舉例第十一頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五一、串聯(lián)電路的特點(diǎn)圖2-3電阻的串聯(lián)設(shè)總電壓為U、電流為I、總功率為P,1.
等效電阻:
RR1R2···
Rn2.分壓關(guān)系:第十二頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五特例:兩只電阻R1、R2串聯(lián)時(shí),等效電阻R=R1
R2,則有分壓公式3.功率分配:第十三頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五二、應(yīng)用舉例解:將電燈(設(shè)電阻為R1)與一只分壓電阻R2串聯(lián)后,接入U(xiǎn)
220V電源上,如圖2-4所示?!纠?-3】有一盞額定電壓U1
40V,額定電流I5A的電燈,應(yīng)該怎樣把它接入電壓U220V照明電路中?圖2-4例題2-3第十四頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五解法一:分壓電阻R2上的電壓U2=U-U1=(22040)V=180V,且U2=R2I,則解法二:利用兩只電阻串聯(lián)的分壓公式可得即將電燈與一只36的分壓電阻串聯(lián)后,接入U(xiǎn)=220V照明電路中即可。第十五頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五【例2-4】有一只電流表,內(nèi)阻Rg1k,滿偏電流為Ig100μA,要把它改成量程為Un3V的電壓表,應(yīng)該串聯(lián)一只多大的分壓電阻R?第十六頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五解:如圖2-5所示。該電流表的電壓量程為Ug=RgIg=0.1V,與分壓電阻R串聯(lián)后的總電壓Un=3V,即將電壓量程擴(kuò)大到n=Un/Ug=30倍。利用兩只電阻串聯(lián)的分壓公式,可得則上例表明,將一只量程為Ug,內(nèi)阻為Rg的表頭擴(kuò)大到量程為Un,所需要的分壓電阻R=
(n
1)Rg,其中n=
(Un/Ug)稱為電壓擴(kuò)大倍數(shù)。圖2-5例題2-4Aμ第十七頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五2.3電阻的并聯(lián)一、并聯(lián)電路的特點(diǎn)二、應(yīng)用舉例第十八頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五設(shè)總電流為I,總電壓為U,總功率為P。1.等效電導(dǎo):
G=G1
G2
···
Gn
即
一、電阻并聯(lián)電路的特點(diǎn)圖2-6電阻的并聯(lián)
2.分流關(guān)系:R1I1=R2I2=···=RnIn=RI=U
3.功率分配:
R1P1
=R2P2
=···=RnPn=RP=U2I第十九頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五特例:兩只電阻R1、R2并聯(lián)時(shí),等效電阻則有分流公式第二十頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五【例2-5】如圖2-7所示,電源供電電壓U=220V,每根輸電導(dǎo)線的電阻均為R1=1,電路中一共并聯(lián)100盞額定電壓220V、功率40W的電燈。假設(shè)電燈正常發(fā)光時(shí)電阻值為常數(shù)。試求:(1)當(dāng)只有10盞電燈工作時(shí),每盞電燈的電壓UL和功率PL;(2)當(dāng)100盞電燈全部工作時(shí),每盞電燈的電壓UL和功率PL。二、應(yīng)用舉例圖2-7例題2-5第二十一頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五解:每盞電燈的電阻為R=U2/P=1210,n盞電燈并聯(lián)后的等效電阻為Rn=R
/
n根據(jù)分壓公式,可得每盞電燈的電壓,功率(1)當(dāng)只有10盞電燈工作時(shí),即n=10,則Rn=R/n=121,因此
(2)
當(dāng)100盞電燈全部工作時(shí),即n=100,則Rn=R/n=12.1,第二十二頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五【例2-6】有一只微安表,滿偏電流Ig=100μA、內(nèi)阻Rg=1k,
要改裝成量程為In=0.1A的電流表,試求所需分流電阻R。圖2-8例題2-6第二十三頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五解:如圖2-8所示,設(shè)n=In/Ig(稱為電流量程擴(kuò)大倍數(shù)),根據(jù)分流公式可得In,則本題中n=In/Ig=1000,上例表明,將一只量程為Ig,內(nèi)阻為Rg的表頭擴(kuò)大到量程為In,所需要的分流電阻R=Rg/(n
1),其中n=(In/Ig)稱為電流擴(kuò)大倍數(shù)。第二十四頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五2.4電阻的混聯(lián)一、混聯(lián)電路分析步驟二、解題舉例第二十五頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五一、混聯(lián)電路分析步驟在電路中,既有電阻的串聯(lián)又有電阻的并聯(lián),稱為電阻的混聯(lián)。對(duì)混聯(lián)電路的分析和計(jì)算大體上可分為以下幾個(gè)步驟:
1.首先整理清楚電路中電阻串、并聯(lián)關(guān)系,必要時(shí)重新畫(huà)出串、并聯(lián)關(guān)系明確的電路圖;
2.利用串、并聯(lián)等效電阻公式計(jì)算出電路中總的等效電阻;
3.利用已知條件進(jìn)行計(jì)算,確定電路的端電壓與總電流;
4.根據(jù)電阻分壓關(guān)系和分流關(guān)系,逐步推算出各支路的電流或各部分的電壓。第二十六頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五二、解題舉例【例2-7】如圖2-9所示,已知R1
R2
8,R3
R4
6,R5
R6
4,R7
R8
24,R9
16,電壓U
224V。試求:(1)
電路總的等效電阻RAB與總電流I;
(2)
電阻R9兩端的電壓U9與通過(guò)它的電流I9。圖2-9例2-7
第二十七頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五
(2)利用分壓關(guān)系求各部分電壓:UCD=RCDI
=96V,
解:(1)R5、R6、R9
三者串聯(lián)后,再與R8并聯(lián),E、F兩端等效電阻REF(R5R6
R9)∥R8
12REF、R3、R4三電阻串聯(lián)后,再與R7并聯(lián),C、D兩端等效電阻RCD(R3
REF
R4)∥R7
12總的等效電阻RAB
R1
RCD
R2
28總電流I
U/RAB(224/28)
A8A第二十八頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五【例2-8】如圖2-10所示,已知R
10,電源電動(dòng)勢(shì)E=6V,內(nèi)阻r
0.5,試求電路中的總電流I。圖2-10例題2-8的等效電路第二十九頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五解:首先整理清楚電路中電阻串、并聯(lián)關(guān)系,并畫(huà)出等效電路,如圖2-11所示。四只電阻并聯(lián)的等效電阻為Re
R/4
2.5根據(jù)全電路歐姆定律,電路中的總電流為
圖2-11例題2-8的等效電路
第三十頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五2.5萬(wàn)用表一、萬(wàn)用表的使用方法二、萬(wàn)用表使用的主要事項(xiàng)第三十一頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五萬(wàn)用表又稱為復(fù)用電表。它是一種可以測(cè)量多種電量的多量程便攜式儀表,由于它具有測(cè)量的種類多,量程范圍寬,價(jià)格低以及使用和攜帶方便等優(yōu)點(diǎn),因此廣泛應(yīng)用于電氣維修和測(cè)試中。一般的萬(wàn)用表可以測(cè)量直流電壓、直流電流、電阻、交流電壓等,有的萬(wàn)用表還可以測(cè)量音頻電平、交流電流、電容、電感以及晶體管的β值等。一、萬(wàn)用表的認(rèn)識(shí)與使用第三十二頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五
萬(wàn)用表的表頭是進(jìn)行各種測(cè)量的公用部分。表頭內(nèi)部有一個(gè)可動(dòng)的線圈(稱為動(dòng)圈),它的電阻Rg稱為表頭的內(nèi)阻。動(dòng)圈處于永久磁鐵的磁場(chǎng)中,當(dāng)動(dòng)圈通有電流之后會(huì)受到磁場(chǎng)力的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。固定在動(dòng)圈上的指針隨著動(dòng)圈一起偏轉(zhuǎn)的角度,與動(dòng)圈中的電流成正比。當(dāng)指針指示到表盤(pán)刻度的滿刻度時(shí),動(dòng)圈中所通過(guò)的電流稱為滿偏電流Ig。Rg與Ig是表頭的兩個(gè)主要參數(shù)。第三十三頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五
1.直流電壓的測(cè)量將表頭串聯(lián)一只分壓電阻R,即構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單的直流電壓表,如圖2-12所示。圖2-12簡(jiǎn)單的直流電壓表第三十四頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五測(cè)量時(shí)將電壓表并聯(lián)在被測(cè)電壓Ux的兩端,通過(guò)表頭的電流與被測(cè)電壓Ux成正比在萬(wàn)用表中,用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)分別將不同數(shù)值的分壓電阻與表頭串聯(lián),即可得到幾個(gè)不同的電壓量程。第三十五頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五解:利用電壓表擴(kuò)大量程公式R(n1)Rg,其中n(Un/Ug),Ug
RgIg
0.15V。(1)求R1:n1(U1/Ug)
16.67,R1(n1
1)Rg
47k
(2)求R2:把Rg2
Rg
R1
50k視為表頭內(nèi)阻,n2(U2/U1)
4,則
R2(n
1)Rg2
150k
(3)求R3:把Rg3
Rg
R1R2
200k視為表頭內(nèi)阻,n3(U3/U2)
5,則
R3(n5
1)Rg3
800k
第三十六頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五【例2-9】如圖2-13所示,某萬(wàn)用表的直流電壓表部分電路,五個(gè)電壓量程分別是U1
2.5V,U2
10V,U3
50V,U4
250V,U5
500V,已知表頭參數(shù)Rg
3k,Ig
50μA。試求電路中各分壓電阻R1、R2、R3、R4、R5。圖2-13例2-9第三十七頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五
(4)
求R4:把Rg4
Rg
R1
R2
R3
1000k視為表頭內(nèi)阻,n4(U4/U3)
5,則R4(n1)Rg44000k
4M
(5)
求R5:把Rg5
Rg
R1R2
R3
R4
5M視為表頭內(nèi)阻,n5(U5/U4)
2,則R4(n1)Rg55M
第三十八頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五將表頭并聯(lián)一只分流電阻R,即構(gòu)成一個(gè)最簡(jiǎn)單的直流電流表,如圖2-14所示。設(shè)被測(cè)電流為Ix,則通過(guò)表頭的電流與被測(cè)電流Ix成正比,即分流電阻R由電流表的量程Ig和表頭參數(shù)確定2.直流電流的測(cè)量圖2-14簡(jiǎn)單的直流電流表
第三十九頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五實(shí)際萬(wàn)用表是利用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)將電流表制成多量程的,如圖2-15所示。圖2-15多量程的直流電流表
A第四十頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五萬(wàn)用表測(cè)量電阻(即歐姆表)的電路如圖2-16所示。3.電阻的測(cè)量圖2-16電阻表原理
AAA第四十一頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五可變電阻R稱為調(diào)零電阻,當(dāng)紅、黑表筆相接時(shí)(相當(dāng)于被測(cè)電阻Rx0),調(diào)節(jié)R的阻值使指針指到表頭的滿刻度,
即萬(wàn)用表電阻擋的零點(diǎn)在表頭的滿刻度位置上。而電阻無(wú)窮大時(shí)(即紅、黑表筆間開(kāi)路)指針在表頭的零刻度位置上。當(dāng)紅、黑表筆間接被測(cè)電阻Rx時(shí),通過(guò)表頭的電流為可見(jiàn)表頭讀數(shù)I與被測(cè)電阻Rx
是一一對(duì)應(yīng)的,并且成反比關(guān)系,因此電阻表刻度不是線性的。第四十二頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五萬(wàn)用表有紅與黑兩只表筆(測(cè)棒),表筆可插入萬(wàn)用表的“、-”兩個(gè)極性插孔里,注意一定要嚴(yán)格將紅表筆插入“”極性插孔里,黑表筆插入“-”極性插孔里。測(cè)量直流電流、電壓等物理量時(shí),必須注意正、負(fù)極性。根據(jù)測(cè)量對(duì)象,將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)旋至所需位置,在被測(cè)量大小不詳時(shí),應(yīng)先選用量程較大的高擋位試測(cè),如不合適再逐步改用較低的擋位,以表頭指針移動(dòng)到滿刻度的三分之二位置附近為宜。1.正確使用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和表筆插孔二、萬(wàn)用表使用的注意事項(xiàng)第四十三頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五2.正確讀數(shù)
萬(wàn)用表有數(shù)條供測(cè)量不同物理量的標(biāo)尺,讀數(shù)前一定要根據(jù)被測(cè)量的種類、性質(zhì)和所用量程認(rèn)清所對(duì)應(yīng)的讀數(shù)標(biāo)尺。3.正確測(cè)量電阻值在使用萬(wàn)用表的電阻擋測(cè)量電阻之前,應(yīng)首先把紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)指針到歐姆標(biāo)尺的零位上,并要正確選擇電阻倍率擋位。測(cè)量某電阻Rx
時(shí),一定要使被測(cè)電阻斷電且不與其他電路有任何接觸,也不要用手接觸表筆的導(dǎo)電部分,以免影響測(cè)量結(jié)果。當(dāng)利用電阻表內(nèi)部電池作為測(cè)試電源時(shí)(例如判斷二極管或三極管的管腳),要注意到黑表筆接的是電源正極,紅表筆接的是電源負(fù)極。
第四十四頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五4.測(cè)量高電壓時(shí)的注意事項(xiàng)
在測(cè)量高電壓時(shí)務(wù)必要注意人身安全,應(yīng)先將黑表筆固定接在被測(cè)電路的地電位上,然后再用紅表筆去接觸被測(cè)點(diǎn)處,操作者一定要站在絕緣良好的地方,并且應(yīng)用單手操作,以防觸電。在測(cè)量較高電壓或較大電流時(shí),不能在測(cè)量時(shí)帶電轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)改變量程或擋位。第四十五頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五5.萬(wàn)用表的維護(hù)萬(wàn)用表應(yīng)水平放置使用,要防止受振動(dòng)、受潮熱,使用前首先看指針是否指在機(jī)械零位上,如果不在,應(yīng)調(diào)至零位。每次測(cè)量完畢,要將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于空擋位或最高交流電壓擋位上。在測(cè)量電阻時(shí),如果將兩只表筆短接后指針仍調(diào)整不到歐姆標(biāo)尺的零位,則說(shuō)明應(yīng)更換萬(wàn)用表內(nèi)部的電池。長(zhǎng)期不用萬(wàn)用表時(shí),應(yīng)將電池取出,以防止電池受腐蝕而影響表內(nèi)其他元件。第四十六頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五2.6電阻的測(cè)量一、電阻的測(cè)量方法二、伏安法測(cè)電阻三、惠斯通電橋第四十七頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五一、電阻的測(cè)量方法電阻的測(cè)量在電工測(cè)量技術(shù)中占有十分重要的地位,工程中所測(cè)量的電阻值,一般是在10-6~1012的范圍內(nèi)。為減小測(cè)量誤差,選用適當(dāng)?shù)臏y(cè)量電阻方法,通常是將電阻按其阻值的大小分成三類,即小電阻(1以下)、中等電阻(1
~0.1M)和大電阻(0.1M以上)。測(cè)量電阻的方法很多,常用的分類方法如下:第四十八頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五
1.按獲取測(cè)量結(jié)果方式分類
(1)直接測(cè)阻法采用直讀式儀表測(cè)量電阻,儀表的標(biāo)尺是以電阻的單位(、k或M)為刻度的,根據(jù)儀表指針在標(biāo)尺上的指示位置,可以直接讀取測(cè)量結(jié)果。例如用萬(wàn)用表的電阻擋或兆歐
表等測(cè)量電阻,就是直接測(cè)阻法。
(2)比較測(cè)阻法采用比較儀器將被測(cè)電阻與標(biāo)準(zhǔn)電阻器進(jìn)行比較,在比較儀器中接有檢流計(jì),當(dāng)檢流計(jì)指零時(shí),可以根據(jù)已知的標(biāo)準(zhǔn)電阻器阻值,獲取被測(cè)電阻的阻值。
(3)間接測(cè)阻法通過(guò)測(cè)量與電阻有關(guān)的電量,然后根據(jù)相關(guān)公式計(jì)算,求出被測(cè)電阻的阻值。例如得到廣泛應(yīng)用的、最簡(jiǎn)單的間接測(cè)阻法是電流表、電壓表法測(cè)量電阻(即伏安法)。它是用電流表測(cè)出通過(guò)被測(cè)電阻中的電流,用電壓表測(cè)出被測(cè)電阻兩端的電壓,然后根據(jù)歐姆定律即可計(jì)算出被測(cè)電阻的阻值。第四十九頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五2.按被測(cè)電阻的阻值的大小分類(1)小電阻的測(cè)量是指測(cè)量1以下的電阻。測(cè)量小電阻時(shí),一般是選用毫歐表。要求測(cè)量精度比較高時(shí),則可選用雙臂電橋法測(cè)量。(2)中等電阻的測(cè)量是指測(cè)量阻值在1
~0.1M之間的電阻。對(duì)中等電阻測(cè)量的最為方便的方法是用電阻表進(jìn)行測(cè)量,它可以直接讀數(shù),但這種方法的測(cè)量誤差較大。中等電阻的測(cè)量也可以選用伏安法,它能測(cè)出工作狀態(tài)下的電阻值。其測(cè)量誤差比較大。若需精密測(cè)量可選用單臂電橋法。(3)大電阻的測(cè)量是指測(cè)量阻值在0.1M以上的電阻。在測(cè)量大電阻時(shí)可選用兆歐表法,可以直接讀數(shù),但測(cè)量誤差也較大。第五十頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五圖2-17伏安法測(cè)電阻
二、伏安法測(cè)電阻圖2-17(a)是電流表外接的伏安法,這種測(cè)量方法的特點(diǎn)是電流表讀數(shù)I包含被測(cè)電阻R中的電流IR
與電壓表中的電流IV,所以電壓表讀數(shù)U與電流表讀數(shù)I的比值應(yīng)是被測(cè)電阻R與電壓表內(nèi)阻RV并聯(lián)后的等效電阻,即(R//RV)
U/I,所以被測(cè)電阻值為如果不知道電壓表內(nèi)阻RV的準(zhǔn)確值,令,則該種測(cè)量方法適用于R<<RV情況,即適用于測(cè)量阻值較小的電阻。第五十一頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五圖2-17伏安法測(cè)電阻
圖2-17(b)
是電流表內(nèi)接的伏安法,這種測(cè)量方法的特點(diǎn)是電壓表讀數(shù)U包含被測(cè)電阻R兩端電壓UR
與電流表兩端電壓UA,所以電壓表讀數(shù)U與電流表讀數(shù)I的比值應(yīng)是被測(cè)電阻R與電流表內(nèi)阻RA之和,即R
RA=U/I,所以被測(cè)電阻值為如果不知道電流表內(nèi)阻的準(zhǔn)確值,令,則該種測(cè)量方法適用于R>>RA的情況,即適用于測(cè)量阻值較大的電阻。第五十二頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五三、惠斯通電橋惠斯通電橋法可以比較準(zhǔn)確地測(cè)量電阻,其原理如圖2-18所示。R1、R2、R3為可調(diào)電阻,并且是阻值已知的標(biāo)準(zhǔn)精密電阻。R4為被測(cè)電阻,當(dāng)檢流計(jì)的指針指示到零位置時(shí),稱為電橋平衡。此時(shí),B、D兩點(diǎn)為等電位,被測(cè)電阻圖2-18惠斯通電橋法測(cè)量電阻第五十三頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五惠斯通電橋有多種形式,常見(jiàn)的是一種滑線式電橋。被測(cè)電阻為第五十四頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五2.7電路中各點(diǎn)電位的計(jì)算一、電位參考點(diǎn)(即零電位點(diǎn))二、電位的定義第五十五頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五一、電位參考點(diǎn)(即零電位點(diǎn))在電路中選定某一點(diǎn)A為電位參考點(diǎn),就是規(guī)定該點(diǎn)的電位為零,即VA0。電位參考點(diǎn)的選擇方法是:(1)在工程中常選大地作為電位參考點(diǎn);
(2)在電子線路中,常選一條特定的公共線或機(jī)殼作為電位參考點(diǎn)。在電路中通常用符號(hào)“⊥”標(biāo)出電位參考點(diǎn)。第五十六頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五二、電位的定義電路中某一點(diǎn)M的電位VM就是該點(diǎn)到電位參考點(diǎn)A的電壓,也即M、A兩點(diǎn)間的電位差,即VMUMA計(jì)算電路中某點(diǎn)電位的方法是:
(1)
確認(rèn)電位參考點(diǎn)的位置;
(2)
確定電路中的電流方向和各元件兩端電壓的正、負(fù)極性;
(3)從被求點(diǎn)開(kāi)始通過(guò)一定的路徑繞到電位參考點(diǎn),則該點(diǎn)的電位等于此路徑上所有電壓降的代數(shù)和。電阻元件電壓降寫(xiě)成RI形式,當(dāng)電流I的參考方向與路徑繞行方向一致時(shí),選取“”號(hào);反之,則選取“”號(hào)。電源電動(dòng)勢(shì)寫(xiě)成
E形式,當(dāng)電動(dòng)勢(shì)的方向與路徑繞行方向一致時(shí),選取“”號(hào);反之,則選取“”號(hào)。第五十七頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五【例2-10】如圖2-19所示電路,已知:E145V,E212V,電源內(nèi)阻忽略不計(jì);R1
5,R2
4,R3
2。求B、C、D三點(diǎn)的電位VB、VC、VD。圖2-19例2-10
第五十八頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五解:電路中A點(diǎn)為電位參考點(diǎn)(零電位點(diǎn)),電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?/p>
B點(diǎn)電位:VB=UBA=
R1I=15
V
C點(diǎn)電位:VC=UCA=E1
R1I=(4515)V=30VD點(diǎn)電位:VD=UDA=E2
R2I=(1212)V=24V第五十九頁(yè),共六十六頁(yè),編輯于2023年,星期五必須注意的是,電路中兩點(diǎn)間的電位差(即電壓)是絕對(duì)的,不隨電位參考點(diǎn)的不同發(fā)生變化,即電壓值與電位參考點(diǎn)無(wú)關(guān);而電路中某一點(diǎn)的電位則是相對(duì)電位參考點(diǎn)而言的,電位參考點(diǎn)不同,該點(diǎn)電位值也將不同。例如,在上例題中,假如以E點(diǎn)為電位參考點(diǎn),則
B點(diǎn)的電位變?yōu)閂
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