电路的特性参数与测量讲解

学习任务二 电路的特性参数与测量
引导问题6 什么是电阻？电阻的种类有哪些？
1.电阻与电阻器
电阻是电路中最常见的元件之一，也称为电阻器，用符 号R表示。电阻能控制电流、放热、点亮电灯或实现设计的 电压降。电阻即阻碍电流的流动，其主要作用是限流和调压。
衡量电阻器的两个最基本的参量是阻值和功率。阻值用 来表示电阻器对电流的阻碍作用，用欧姆（Ω）表示。除基 本单位欧姆外，另有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ）。电阻的标 称功率值反映了正常工作时电阻上能承受的功率上限，基本 单位为瓦特（W）。常用电阻的标称功率值有1/16 W、1/8 W、 1/4 W、1/2 W、1 W、2 W等多种，超过这一最大值，电阻器 就会烧坏。通常尺寸大的电阻其标称功率也大。
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额定功率 也采用标准化的额定功率系列值 线绕电阻器的额定功率系列为：3W、4W、 8W、10W、16W、25W、40W、50W、75W、 100W、150W、250W、500W 非线绕电阻器额定功率为： 0.05W、0.125W、 0.25W、0.5W、1W、2W、5W
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1/8W
1/4W
1/2W
1W
2W
3W
4W
5W
电阻的功率标识
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引导问题7
如何识别电阻器的大小和单位？如何检 测电阻器？
1.电阻器参数的标注方法
（1） 直标法
（2） 数码标注法
（3） 色环标注法
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直标法
则该电阻器标称阻值为：
56×102±10%，即5.6 KΩ±10%。
色标法示例三
色环颜色顺序为:黄、紫、黑、金。对应阻值：47×100Ω ±5%=47Ω ±5%
色标电阻判别要点 1.最靠近电阻引线一边的色环为第一色环 2.金、银、黑等色环不可能为第一色环
3.两条色环之间距离最宽的边色环为最后一条色环
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学习目标
知识目标 • • • 掌握电流、电压、电阻和电功率的测量原理。
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技能目标 • • • • 理解电功率的计算方法。
素质目标 •规范课堂6S • • 养成独立思考问题的好习惯。
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任务导入
电流是看不见摸不着的，需要通过测量仪器观察相 关的物理量才能分析。一辆帕萨特轿车起动电路不工作， 经检验，点火开关、起动机等器件都是好的，那么是什 么原因？你能检测出来吗？
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2.电压的单位
电压的基本单位是伏特，用字母V表示。其他主要单位 还有千伏（kV）、毫伏（mV）和微伏（μV），各单位的换
1 kV=103 V=106 mV=109 μV
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3.电压的方向
电压的方向在电路图中有 两种表示方法。当电压的实际 方向难以确定时，可参考电流 方向的确定方法予以确定。
允许偏差 生产出来的标称电阻允许它出现多大阻值偏差的指标，如 允许偏差有±5%、±10%、±20%等
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常用标称阻值系列和允许偏差
E24系列， E24系列， E12系列， E12系列， E6系列，允 E6系列，允 允差±5% 允差±5% 允差±10% 允差±10% 差±20% 差±20%
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2.电阻器的分类 （1）碳膜电阻器
（2）金属膜电阻器
1）固定电阻器
（3）线绕电阻器
（4）水泥电阻器
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2 可变电阻器（又称电位器） 的阻值可以在一定范围内调节， 简称变阻器。通过调节可变电阻 器可以控制灯光亮度、起动电动 机或控制电动机的转速等。根据 用途的不同，可变电阻器的电阻 材料可以是金属丝、金属片、碳 膜或导电液。
文字符号法示例
电阻值 0.1Ω 0.59Ω 1Ω 5.9Ω 330Ω 1kΩ 5.9kΩ 68kΩ 590kΩ 1MΩ 3.3MΩ
字母数字混标法 电阻值
R10
6.8MΩ
R59
68MΩ
1R0
270MΩ
5R9
1000MΩ
330R
3300MΩ
1k
59000MΩ
5k9
105 MΩ
68k 590k 1M
106 MΩ 3.3×106 MΩ 6.8×106 MΩ
3M3
6.9×106 MΩ
字母数字混标法 6M8 68M 270M 1G 3G3 59G 100G 1T 3T3 6T8 6T9
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2.电阻器型号命名方法
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3.常用电阻器的检测方法
（1）固定 电阻器的
检测
（4）光 敏电阻器
的检测
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二、 任务步骤 步骤一 实训器材的认识及检查
•认识和检查相关实训器材。 步骤二 电路电压、电流的测量
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步骤三 欧姆定律特性验证
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步骤四 实训过程检查
步骤五 评价与反馈 •评价与反馈内容见附录2。
电位具有相对性，即电路中某 点的电位值随参考点位置的改变 而改变；而电位差具有绝对性， 即任意两点之间的电位差与电路 中参考点的位置选取无关。此外， 电位有正负之分，当某点的电位 大于参考点（零电位）电位时， 称其为正电位，反之称其为负电 位。
电位与电位差
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引导问题5 电流的大小如何测量？其方向是如何规定的？
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3.3MΩ±5%
课堂
练习
1.87Ω±2%
820KΩ±2%
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文字符号法 用阿拉伯数字和字母按照一定规律排列，来表示电阻器 的标称阻值，其允许偏差也是用字母表示。
例如一只3.3 KΩ的电阻器，在图纸或实物上如若由于印刷 问题或磨损，将小数点给丢掉了，3.3 KΩ就变成33KΩ， 造成差错。在采用字母数字混标法后，可避免这种情况。
1. 使用电压表（伏特表）对电压进行测
（1）对交流、直流电压应分别使用交
（2）电压表必须并联在被测量电路的 两端。
（3）直流电压表表壳接线柱上标明的 “＋”“－”记号，应和被测两点的电 位相一致，即“＋”端接高电位，“－” 端接低电位，不能接错，否则指针反转，
（4）要合理选择电压表的量程。
电压的测量
U表示。在电 场中，若电场力将点电荷（电荷 量为Q）从A点移到B点，所做的 功为WAB，则功WAB 与电荷量Q的 比值就称为该两点之间的电压， 数学表达式为UAB =WAB/Q 。
电压
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2.电动势
在电源内部，外力将单位正 电荷从电源负极移动到电源正极 所做的功称为电源的电动势，用 符号E E=W外/Q
电压的方向
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引导问题4 什么是零电位？电位与电位差的区别是什么？
1. 通常把参考点的电位规定为零，又称零电位。一般选 大地为参考点，即视大地为零电位。在电子仪器和设备中 又常把金属外壳或电路的公共接点的电位规定为零。
零电位的符号
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2.电位与电位差的区别
四色环电阻
第一、二道色环表示标称阻值的有效值；第三道色环表示倍乘；第四道色环表 示允许偏差。
五色环电阻
第一、二、三道色环表示标称阻值的有效值；第四道色环表示倍乘；第五道色 环表示允许偏差。
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电阻色环含义示意图
+50% -20%
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色标法示例一
电动势的单位与电压相同， 也是伏特（V
电动势
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注意
对于一个电源来说，既有电动势又有端电压。电 动势只存在于电源内部，其方向在电源内部由负极指 向正极；而端电压则是电源加在外电路两端的电压， 其方向由正极指向负极。
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引导问题3 电压的大小如何测量？其方向是如何规定的？
1.电流的测量
电流的测量
电流表串接在电路中
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2.电流的方向
1 大小和方向都不随时间变化的电流称为直流（direct current，DC）。直流只沿一个方向流动。直流的优点是可以
2）交流电 大小和方向都随时间变化的电流称为交流（alternating current，AC）。为了表示完整波形的过程，通常使用一个正 弦波来表示一个循环周期。
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内容引导
学习任务二 电路的特性参数与测量
引导问题1 电路中的基本物理量有哪些？
电路的特性是由电压、电流和电功率等物理量来 描述的。电路分析的基本任务是计算电路中的电压、 电流和电功率。
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引导问题2 什么是电压、电动势？
1. 电压又称电位差。电位是指 电路中某点与参考点之间的电压，
有一电阻器，色环颜色顺序为: 棕、黑、橙、银
对应关系为：
棕——1、黑——0、橙——103、银——±10%
则该电阻器标称阻值为：
10×103 ±10%，即10 KΩ±10%。
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色标法示例二
有一电阻器，色环颜色顺序为: 绿、蓝、红、银
对应关系为：
绿——5、蓝——6、红——102、银——±10%
引导问题9 什么是电功、电功率？如何计算电功、电功率？
1.欧姆定律
1826年，德国物理学家乔治·欧姆发现，在同一电路 中，导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电 阻值成反比，这就是欧姆定律。欧姆定律的基本表达式是
I=U/R 。其中，电流的单位是安培（A），电压的单位 是伏特（V），电阻的单位是欧姆（Ω）。
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2.欧姆定律环图 欧姆定律环图是记忆欧姆定律的一种简易方法。
水平线表示“除以”，垂直线表示“乘以”。
欧姆定律环图
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引导问题10 完成本次学习任务需要准备哪些实训器材？
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任务实施
一、 任务要求 •任务要求见附录1。
常用可变电阻器
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（1）热敏电阻器
（6） 气敏 电阻器
3） 特殊电阻器
（2） 光敏 电阻器
（5） 力敏电阻器
（3） 压敏电阻器
（4） 磁敏电阻器
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3.电阻器的参数
电阻器的主要参数包括标称阻值、允许偏差、额定功率等。
标称阻值 标准系列值，非连续性，有E6,E12,E24,E48,E96,E196等。
在一些体积较大的 电阻器表面，直接 用阿拉伯数字和单 位符号标注出标称 阻值，有的还直接 用百分数标出允许 偏差。
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固定电阻直标法示例
阻值：510Ω ±5% R- 电阻的总称 X-材料为线绕 G-表示大功率 6－表示序号
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色标法
色标法是用色环或色点(大多用色环)来表示电阻器的标称阻值、允许误差。色 环有四色环(普通电阻)和五色环(精密电阻)两种，如图所示。