电压与电流参数的测量共83页
测量电路中的电流和电压
测量电路中的电流和电压电流和电压是电路中最重要的两个物理量，对于电路的分析和设计非常关键。
本文将介绍测量电路中的电流和电压的方法和技巧。
一、直流电路中的电流测量方法直流电路中的电流测量方法较为简单，一般可使用毫伏表或电流表进行测量。
下面将分别介绍两种方法：1. 毫伏表法毫伏表是一种测量小电流的仪器，通常用于测量电路中的微弱电流。
其工作原理是通过将一个高稳定的内阻与电路串联，利用欧姆定律测量电压并计算所需的电流值。
具体操作如下：- 将毫伏表的正负极分别接入电路中的测量位置；- 确保毫伏表的量程适合待测电流，避免过量程或超出量程造成的错误；- 读取毫伏表上显示的电压数值，并利用欧姆定律计算电流值。
2. 电流表法电流表是一种专门用于测量电流的仪器，其内部一般连接有一个低阻抗的电流互感器。
使用电流表测量电路中的电流需要将其串联在待测电路中，并根据电流表的量程选择合适的量程档位进行测量。
具体操作如下：- 将电流表的正负极分别接入电路中的测量位置，并确保连接正确；- 根据电流表的量程选择合适的量程档位，以避免过载或低灵敏度；- 读取电流表上显示的电流数值，即为待测电路中的电流值。
二、交流电路中的电流测量方法交流电路中的电流测量相对复杂一些，需要考虑到交流电压的幅值和频率等因素。
一般可采用示波器、电流表和电阻的组合来进行测量。
下面将介绍两种常用的方法：1. 示波器法示波器是一种用于观察和测量周期性信号的仪器，可以直观地显示电流和电压的波形。
使用示波器测量电流的方法是将待测电路中的电流引出与示波器相连，通过示波器的屏幕上显示的波形来判断和测量电流的大小。
具体操作如下：- 将示波器的地线接入待测电路的共地点，以确保参考电位一致；- 将待测电路中的电流引出，并通过示波器的输入通道连接；- 调整示波器的时间基准和电压基准，以合适的波形显示电流的幅值和频率。
2. 电流互感器法电流互感器是一种专门用于测量交流电流的设备，可以将高电流转换为低电流，并通过测量低电流来得到高电流的数值。
电气测量电流与电压的测量PPT学习教案
会计学
1
一、磁电系测量机构
在磁电系测量机构的基础 上配上不同的测量线路，就能 组成各种不同用途的直流电流
演示电表只有一个测量机构（俗
称表表和头）直，流配电合不压同表的。测量板时，就能
组成各种不同量程的电流表、电压表或 检流计。
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演 示 用 电 表
分流电阻
测量机构
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三、磁电系仪表的特点
1、准确度高、灵敏度高； 2、功率消耗小； 3、刻度均匀； 4、过载能力小； 5、只能测量直流。
原因：由于永久磁铁的极性是固定不变的，所以只有在线圈 中通入直流电流时，仪表的可动部分才能产生稳定的偏转。 如果在线圈中通入交流电流，则产生的转动力矩也是交变的 ，可动部分由于惯性作用而来不及偏转，仪表指针只能在零 位附近抖动或不动。所以，磁电系仪表只能直接测量直流。 要想测量交流电流，只有配用整流器后才能使用。
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分压电阻一般应采用电阻率大、电阻 温度系数小的锰铜丝饶制而成。分压电阻 也分为内附式和外附式两种。通常量程低 于600V时可采用内附式的，以便安装在 表壳内部；量程高于600V时，应采用外 附式的。外附式分压电阻是单独制造的， 并且要与仪表配套使用。
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二、多量程直流电压表
300 R2 20 1
19R1 R2
300 (1)
解 （ 1） 、 （ 2）所 组成的 方程组 可得
I1
I2
同理对量程I2挡的电流量程扩大倍数为
n2
I2 IC
1 500 103
2
再求应并联的分流电阻为
R1
R2
RC n2 1
300 2 1
万用表测量电压电流ppt课件
10
电流测量方法
（1）直接法。直接将电流表串入被测支 路来测电流的方法称为直接法。 如图图 3-2
电流 表
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11
电流测量方法
（2）间接法。通过测被测支路已知电阻 上的电压，利用I = U/R来求电流的方法 称为间接法。如图
电压 表
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12
内阻对测量结果的影响
（1）内阻对电压测量结果的影响。
注意安全。如有异常情况应首先断电。
保持室内卫生，不随地吐痰和丢垃圾。 每次实验结束，各位同学应将本组的设 备收拾好，最后由6名值日生打扫卫生。
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5
课程考核
平时成绩50％，考试50％。平时成绩合格 者参加考试，考试形式为闭卷操作。
平时成绩包括预习10％、当场验收20％和 实验报告成绩20％。
连接线越少越好。 电路连接好后，一定要进行安
全检查后，方能通电。
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22
注意：
实验结束时,请将与实 验板的连线拆除,但不 要拆除连接仪器上的连 线！
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17
直流稳压电源
HG6531系列直流稳压电源是实验室通用电源，具 有5组输出端口，其中2组输出电压从0~30V连续可 调，电流从0~1A连续可调。
具有预置、输出功能和稳压、稳流随负载变化而自 动转换的功能
且具有优良的负载特性和纹波性能。本机的第2组 可调输出具有跟踪功能，在串联使用时，采用跟踪 模式可使第2组输出随第1组输出变化而变化，从而 获得2组对称输出。
验5个，设计型实验2个。
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2
课时安排
验证型实验
1. 实验三：万用表测量电压、电流 （2学时）
电流和电压的基本测量
复习
1,误差的表示方法? 绝对误差Δx 相对误差:①实际相对误差 ②示值相对误差 ③满度相对误差 容许误差 2,有效数字的舍入原则:
一,直流电流的测量
1,磁电式直流电流表: 可动线圈,游丝,永久磁铁(表头) 可做检流计,微安计
2,扩大量程 与表头并联分流电阻
二,直流电压的测量
4,阻抗匹配 直流和低频: 电压表的输入电阻致使测量结果偏小 高频: 信号反射 5,抗干扰能力
�
模拟电压表是建立在直流电流 直流电流的测量基 直流电流 础上的. 动圈式表头+串联分压电阻
三,交流电压的表
提问:交流电压如何转换为直流电压?
交直流转换电路(检波电路) 1,基本检波电路
2,全波整流电路
3,热电偶
四,电压测量的特点
1,频率范围广 直流 交流(低频,高频) 2,测量范围宽 纳伏～几十万伏 3,电压波形多样化 直流,交流(正弦,三角波,矩形波, 各种调制波等)
电压电流的有效值测量
电压电流的有效值测量1. 介绍电压（Voltage）和电流（Current）是电路中最基本的参数，对于电路的分析和设计具有重要的意义。
在实际应用中，我们通常关心电压和电流的有效值，它们反映了电压和电流的平均功率。
本文将详细介绍电压电流有效值的测量方法和相关知识。
2. 电压电流的概念电压是指电位差，在电路中表示为V，单位是伏特（V）。
它代表了单位正电荷在电路中所具有的能量。
电流是指电荷在单位时间内通过某个截面的量，在电路中表示为I，单位是安培（A）。
它代表了单位时间内通过截面的电荷量。
3. 电压电流的波形在实际应用中，电压和电流都是随时间变化的，通常呈现为连续的波形。
例如，交流电压和交流电流的波形为正弦函数。
正弦波的周期T表示一个完整的波形所经历的时间，频率f表示每秒钟所发生的周期数，频率和周期之间有如下关系：f=1/T。
4. 电压电流的峰值电压和电流的峰值是表示它们最大值的指标，在实际测量中非常重要。
对于正弦波，峰值等于有效值（约等于0.707）乘以根号2。
例如，220V交流电压的峰值约等于311V。
5. 电压电流的平均值电压和电流的平均值是在一个完整周期内所有值的总和的平均值。
对于正弦波，平均值为0。
因此，对于交流电压和电流的分析，通常使用的是有效值，即RMS（Root Mean Square）值。
6. 电压电流的有效值电压和电流的有效值是表示其平均功率的指标。
对于正弦波，有效值等于峰值乘以约0.707。
例如，220V交流电压的有效值约为155.7V。
7. 电压电流有效值的测量方法测量电压和电流的有效值有多种方法，下面介绍两种常见的测量方法。
方法一：使用示波器测量示波器是一种用于显示电压和电流波形的仪器，通过示波器可以直接读取波形的峰值和有效值。
示波器通常配备有测量功能，可以在显示屏上直接测量出电压和电流的有效值。
方法二：使用万用表测量万用表是一种常用的电工仪器，可以测量电压、电阻、电流等多种参数。
电流与电压的关系测量实验
实验应用
电路设计
通过电流测量结 果进行电路设计
优化
性能评估
根据电流测量数 据评估电路性能
故障检测
利用电流测量技 术定位电路故障
● 03
第3章 测量电路中的电压
电压测量方法
在电路中测量电压的 方法主要是将电压表 并联在电路中，并读 取电压表上的数值。 通过测量电压可以了 解电路中电压的具体 数值，帮助我们分析 电路的工作状态。
实验原理
电流
电荷在单位时间 内通过导体的数
量
电压
单位电荷在电路 中的电势能
实验器材
01 电流表
用于测量电路中的电流
02 电压表
用于测量电路中的电压
03 导线
用于连接电路各部分
实验步骤
连接电路
准备好导线和电池 根据电路图连接电路
测量电流
将电流表串联在电路中 记录电流值
测量电压
将电压表并联在电路中 记录电压值
● 07
第7章 结语
电流与电压关系 测量实验
本次实验使我们更深 入了解了电流与电压 之间的关系。通过掌 握电流和电压的测量 方法，我们为未来的 电路设计和故障检测 打下了基础。希望大 家能在实验中不断探 索，不断学习，用科 学的态度和方法探索 未知的电路世界。感 谢大家的参与和支持！
电流与电压关系实验总结
实验总结
回顾实验过程
详细记录实验步骤 总结实验中发现的问题 分析实验数据
总结实验结果
总结出电流与电压变化规 律 验证电流与电压成正比的 关系
下一步计划
进一步探究电压对电流的 非线性影响 研究不同电阻条件下的电 流变化
展望未来
探究更复杂电路中电流与电压的关 01 系
电流和电压的测量方法
电流和电压的测量方法电流和电压是电学中两个基本的物理量，它们的准确测量对于电路的设计和故障排查至关重要。
本文将介绍一些常见的电流和电压的测量方法，并对其原理和步骤进行详细解释。
一、电流的测量方法电流的测量是电路分析和设计的基础，下面将介绍两种常用的电流测量方法。
1. 电流表测量法电流表是直接测量电流的仪器，按照量程分为模拟式和数字式两种。
下面以数字式电流表为例进行说明。
（1）接线方法首先将电流表的两根线分别接到待测电路的测量点，保证极性正确。
应注意电流表内部的电阻很小，接线时要保证电路的安全。
（2）量程选择根据待测电流的估计范围，选择合适的电流量程。
电流表的量程应大于待测电流，但也要注意不要设置过大的量程，以免电流表过载。
（3）读数记录待测电路正常工作后，观察数字显示屏，并记录所测得的电流值。
2. 电压法测量电流较大或无法接入电流表的电路，可以使用电压法来间接测量电流。
（1）外接电阻法在待测电路的电路中串联一个已知阻值的电阻（如1欧姆）。
通过测量电阻两端的电压，再结合欧姆定律（U = R × I），可以由电压计算出电流值。
（2）霍尔效应测量法利用霍尔元件，通过测量磁场的变化来求解电流。
这种方法适用于测量较大电流。
二、电压的测量方法电压的测量对于电路工程师来说是常见的任务，下面将介绍几种常用的电压测量方法。
1. 电压表测量法电压表是直接测量电压的仪器，按照量程分为模拟式和数字式两种。
以下以数字式电压表为例进行说明。
（1）接线方法将电压表的两根线分别接到待测电路的测量点，保证极性正确。
应注意电压表的量程应大于待测电压，但也要注意不要设置过大的量程，以免电压表过载。
（2）量程选择根据待测电压的估计范围，选择合适的电压量程。
电压表的量程应大于待测电压，但也要注意不要设置过大的量程，以免电压表过载。
（3）读数记录待测电路正常工作后，观察数字显示屏，并记录所测得的电压值。
2. 示波器测量法对于复杂的电压波形或交流电压，可以使用示波器进行测量。
电压与电流测量步骤讲解
稳压电路工作原理
限流电阻 R
较平滑直流电 Ui
恒定直流电
V
RL
URL
由稳压二极管的反向特性确定，当输入电压Ui大 于V的反向击穿电压时，V反向击穿，在允许
的反向电流范围内，经稳过稳压压后二极管两端的电压保 持定值较。平滑这直流个电U定i 值t 就是稳压二极恒定管直流稳电U压RL 值t 。
URL=稳压二极管稳压值
3.1.1、直流电源与三极管静态工作点的测量 3.2.1、单相半波、电容滤波、稳压管稳压电路 3.2.2、负载变化的单相全波、电容滤波、稳压管稳压电路 3.2.3、单相全波、电容滤波、稳压管稳压电路 3.2.4、负载变化的单相半波、电容滤波、稳压管稳压电路 3.2.5、单相桥式整流、电容滤波电路 3.2.6、单相桥式、电容滤波、稳压管稳压电路 3.2.7、负载变化的单相桥式、电容滤波、稳压管稳压电路 3.2.8、单相桥式整流、RC滤波电路 3.2.9、镍铬电池充电器电路
IX
档位（满刻度值）指针偏转格数 50
（mA或 μA）
5. 当前电流值测量完毕后，必须立即将当前电流的短接插头插回原
处，否则会影响其他参数的测量，并会影响电路的正常工作。
各试题万用表选择一览表
试 题
U2
UC、 UZ、 UO、 UCE
U3 ～ U6
UO1、 UO2
I
IZ
IO
IB
IC
3.1.1
—
— 50μA 5mA
3.1.1 直流电源与三极管静态工作点的测量
输入的交流电经过二极管半波整流，得到脉动直流 电，再经过电容滤波，得到较平滑的直流电，最后经 过稳压二极管稳压，输出稳定的直流电压给三极管放 大电路作为电源。
电压电流测量
电压和电流的测量
一、实验目的
1、了解电源、测量仪表以及电压表、电流表的使用方法。
2、掌握测量电阻的电压和电流的方法。
二、实验原理及任务
1、用电压表和电流表分别测量直流电流与电压
（1） 按图1-1接好电路，s U 为稳压电源（上限电压5V ），测量1R ＝510Ω、2
R ＝1K Ω时的1R U 、2R U ，自己确定Us 的值，需要测量3组数据。
图1-1
图1-2
表1-2
（2） 按图1-2接好电路s I 为稳流电源（上限电流0.025A ），用电流表测量1R ＝2
R ＝1k Ω时的1I 、2I 和s I ，填入下表。
表1-3
(1) 进入电压和电流的测量的实验界面，开始实验。
件
电阻值为510欧，右边电阻值为1000欧），点击确认即可。
器件的参数修改基本类似。
检查器件连接完整以后，选择工具栏的“运行实验”。
接着会出现一个对话框，点击确认即可。
此时，界面中心将显示正在计算中。
待“正在计算中…”的字样消失以后，双击电压表，显示电压表示数。
接着可以直接修改电压源参数值，设置完成后等待几秒，点击电压表查看示数，记录相关参数。
最后点击停止实验，清空实验场景，以方便进行其他操作。
（3）测量电流与测量电压步骤相同，不再赘述。
电流互感器和电压互感器选型指南
多电流变比互感器额定一次电流最小值采用标准值。
额定二次电流标准值
额定二次电流标准值为1A、5A
额定连续热电流
额定连续热电流的标准值为额定一次电流。
当规定连续热电流大于额定一次电流时，其优先值为额定一次电流的120%、150%和200%。
（3）按主绝缘介质：油纸绝缘电流互感器；树脂（户内或户外）绝缘电流互感器；气体（SF6）绝缘电流互感器；有机绝缘电流互感器；
（4）按电流变换原理：电磁式电流互感器；电子式电流互感器；
（5）按安装方式：穿心式电流互感器；支柱式电流互感器；套管式电流互感器；母线式电流互感器；
（6）按一次绕组匝数：单匝式电流互感器；多匝式电流互感器；
（1）一次绕组串并联方式
采用一次绕组串联或并联方式，可获得两个成倍数的电流比（见图2-18）。例：2x600/5A ：一次绕组串联时为600/5A；一次绕组并联时为1200/5A。一般在66kV及以上电压等级的电流互感器上采用。对于35kV及以下电压等级由于产品结构布置困难，较少采用。
图2-18一次绕组串并联方式
a）硬导体短路电动力计算
电流互感器与硬导体连接时，其校验公式与支柱绝缘子相同，即：
………………………（2-5）
式中：
— 电流互感器端子承受的电动力，N
— 回路相间距离，cm；
— 计算长度，cm；
— 电流互感器出线端部至最近一个母线支柱绝缘子的距离，cm；
— 电流互感器两端瓷帽的距离，（当电流互感器为非母线式瓷绝缘时， ），cm。
（2）二次绕组抽头方式
二次绕组抽头理论上可以在起未端之间的任意部位，一般常用是中间抽头。图2-19表示在1/3处抽头的情况。一般二次绕组抽头方式仅用在测量用电流互感器。保护级采用抽头获得的电流比会降低保护性能，因此，保护级一般不会采用二次抽头方式获得更小的电流比。
电流与电压的测量
r da L
d BNdS BN 2rd l BNSd
M BNSI
2）通入周期电流时的作用力矩 瞬时力矩： M
T T 1 1 平均力矩： M M t dt BNS idt BNSI av T 0 T 0
t
BNSi
2、磁电系测量机构的反作用力矩
M D
因为表头满偏电流远小于扩量程后的电流表测量范围上限， 所以，把上面方程式中等号左侧的 I 0 忽略，可得
5( R1 R2 R3 R4 ) R0 I 0 50( R1 R2 R3 ) ( R0 R4 ) I 0 500( R1 R2 ) ( R0 R4 R3 ) I 0 5000R1 ( R0 R4 R3 R2 ) I 0
可求得：
5 mA 0.4 mA R0 I 0 I0 5 mA R1 R2 R3 R4
R5 1.98 k R6 8.02 k R7 40 k
3.整流系测量机构
（教材：P.53 第七节 万用电表 交流电压测量电路）
整流系测量机构的构成： 整流电路+磁电系表头，按有效值刻度。 整流电路相当于取电流的绝对值，加磁电系表 头，相当于反映电流的绝对平均值，刻度乘以正弦 量的波形因数，因而读出的是有效值。 波形因数：周期量的有效值与平均值之比，其中 平均值是指周期量的绝对值的平均值。 波形因数=有效值/绝对平均值
额定电压表示与分流器配套的电流表测量范围上限与内阻的 乘积。
例
原来量程为1A，内阻为0.1Ω的电流表，如果要扩程到 100A，就要选用额定电压为100mV，额定电流为100A 的分流器。
2. 磁电系电压表 电流表 改成电 压表
三相电路的电压和电流测量要点PPT教案
，各相负载电压（相电压）将不相等。
在负载为三相四线制对称负载连接时，各相相
电压相等，中线电流等于零。在负载为三相四线制
且负载不对称时，若中线的阻抗足够小，则各相负
载电压仍将对称，从而可看出，中线起到了平衡 第7页/共46页 每
在工程中,中线也常常被称为零线,但由于实际当 中很难实现三相的对称平衡，故零线上的电位通常 不为零。 3. 三相电源的相序测定
第3页/共46页
线电流。星形连接时，各相电压源的负极性连在一
起称为三相电源的中点或零点。各相负载的一端接 在一起称为负载的中点或零点。电源中点与负载中 点的连线称为中线或零线。流过中线的电流称为中 线电流，电源的中点 N 与负载的中点 N之间的电压 U NN 0 时，在相量图上点与点不重合，此现象称
C
z
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五、实验原理、计算公式 当负载为星形连接时，相电流等于线电流。
在
三相四线制时，中IN线电I流A 等 I于B三 个IC相电流的相量
和。即：
当电源和负载对称时，中线电流为零，当负 不对载称时，中线电流不等于零。UAB UAN' UBN'
线电压与相电压的关系为 UBC UBN' UCN' UCA UCN' U AN'
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当电源和负载都对称时，线电压和相电压在数 值上的关系为：U线 3U相
当负载为三相三线制星形连接时，如果负载不 对称，就会出现中点位移现象。当中点发生位移时 ，各相负载电压（相电压）将不相等。
在负载为三相四线制对称负载连接时，各相相 电压相等，中线电流等于零。在负载为三相四线制 且负载不对称时，若中线的阻抗足够小，则各相负 载电压仍将对称，从而可看出，中线起到了平衡每 相电压的作用，此时中线电流不等于零。