第二章电路的基础知识与基本测量

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电工技术基础与技能
第二节
【学习目标】
电流及其测量
1.理解电流的基本概念与定义，掌握电流的 常用单位。 2.学会区分电流的实际方向与参考方向。
3.明确测量直流电流的方法与步骤。
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【观察与思考】
你能说说小灯 泡为什么会亮 吗？它的亮度 跟什么有关呢？
图2－2－1 小灯泡实验电路
二、电流的测量
1.电流表在电路中的接法
S I E
A
+ –
电流表必须串接在 被测电路中。让被 测电流由电流表正 极流入、负极流出。 你会吗？
EL 测量直流电流时电流表接线电路图
电流表使用 时应注意：
1. 与被测电路串联。 2. 注意电流的极性。 3. 选择合适的量程。 4. 防止短路。
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若以B点为参考点，则A、C、O各点的电位与B点之 间的关系又该如何表示呢？
2.电压与电位的关系
U AB VA VB
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三、电源电动势与端电压
1.电源电动势
如图所示，电池上标着 的“3.7V”和“1.2V” 分别指锂电池的电动势
电源的电动势E
为3.7V，镍镉电池的电
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一、电压的大小和方向
2.电压的方向
想一想：图2－3－4（a）、（b）中分别标出了电压的参
考方向和计算结果，请判断电压的实际方向。
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二、电位
1.电位
电路中某点的电位就是该点与参考点之间的电压，用字母V表示。在国际单
位制中，电位的单位也是伏〔特〕。规定参考点的电位为零。 如右图所示：若假设O点为参考点，则VO=0； A、B、C各点的电位就是各点与O点之间的电 压，可表示为：VA=UAO，VB=UBO，VC=UCO。
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一、电流的形成、方向和大小
4.电流的类型
I
– DC
– DC
I I O
～ AC
O 直流电流
t O 脉动直流电流
t
t
交流电流
大小和方向 都不随时间 变化的电流
大小随时间变化， 但方向不随时间 变化的电流
大小和方向 都随时间同 期性变化的 电流
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当电源开路时，电源的端电压U在数值上等于电源的电动势E，即U＝E。 当电源工作时，电源的端电压U在数值上小于电源的电动势E，即U＜E。
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四、电压的测量
1.电压表在电路中的接法
S EL 电压表必须与被测 电路并联。电压表 “ +” 接 线 柱 接 电 源的正极，“-”接 线柱接电源的负极。
动势为1.2V。
常用电池电动势的标注
小提示：
常用干电池的电动势一般为1.5V，铅酸蓄电池的电动势为2V，镍镉、 镍氢电池的电动势为1.2V，锂离子电池的电动势一般为3.7V。
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三、电源电动势与端电压
2.电源端电压与电动势的关系
电源两端存在的电压称为电源的端电压，用U表示。
+
V
E
–
测量直流电压时电压表接线电路图 1. 与被测电路并联。 2. 注意电压的极性。 3. 选择合适的量程。
电压表使用 时应注意：
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四、电压的测量
2.万用表测直流电压接线实例
你想试 试吗？ 红表笔接 高 电位端， 靠 近电源正极
正极 黑表笔接低 电位端，靠 近电源负极 –
行电阻调零。 ③测电阻。用万用表的红、 黑表笔分别接被测电阻的两 端。
挡位与倍 率的选择 R×1k
万用表测4.7K电阻示意图
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任务五 正确读数
1.刻度盘
电阻读数标尺 交直流电压、 电流读数标尺 指针
MF—47型万用表刻度盘
测量交、直流电压与电流时，读第二根标尺。 测量电阻时，读第一根标尺
I2=3A I1=2A
R 1
R
2
I3=–1A
R 3
图2－2－4 部分电路
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一、电流的形成、方向和大小
3.电流的大小
等于通过导体横截面的电荷量与通过这些电荷量所用时间的比值。 电荷量 单位：C(库仑）
电流 单位：A(安培）
q I t
时间 单位：s（秒）
电流的常用单位还有mA（毫安）和A（微安），它们之间的关系为： 1A=103 mA =106A
I + R
U –
小灯泡电路 在小灯泡安全使用范围内，2节电池串接后提供给电路的电压要 比同样的1节电池提供给电路的电压高。
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一、电压的大小和方向
1.电压的大小
电功率 单位：J(焦耳）
U AB
W AB q
电荷量 单位：C（库仑）
电压 单位：V(伏特） 只是个定义式， 计算中一般不用
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第一节
【学习目标】
电路与电路图
1.了解电路的基本组成与各部分的作用。 2.理解电路的三种工作状态及其特点，明确家 用电路中预防短路的常用方法与措施。
3.学会简单电路图的识读与绘制 。
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【观察与思考】
你知道手 电筒内部 的电路结 构吗？
开关 OFF 开关 灯泡 电池 导线 （a） 电路模型 S
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实训项目一
【学习目标】
万用表的基本操作
1.熟悉指针式万用表面板各部分组成及其功能。 2.掌握万用表测量直流电压、电流及电阻的方 法与步骤。 3.学会万用表测直流电压、电流及电阻时的正 确读数。
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任务一 认识面板
刻度盘
机械调 零旋钮 挡位与量程 选择开关 红黑表 笔插孔
电路中有电 流通过，负 载能正常工 作
通路
灯不亮 打开 断路
电路中没有 电流，负载 不工作
职业相 关知识： 在家用电 路中，通 常采用安 装熔断器 或空气断 路器来预 防短路
不允许！
此时，电源提供的电流 比正常通路时大许多倍， 严重时，会烧毁电源和 短路内的电气设备
短路
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第三节
【学习目标】
电压及其测量
1.理解电压、电位、电动势的基本概念，掌 握其常用单位。 2.掌握电压与电位之间的关系，电源电动势 与端电压之间的关系。 3.明确测量直流电压的方法与步骤。
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【观察与思考】
2节电池供电时小 灯泡的亮度比1节 电池供电时亮。你 能说说为什么吗？
小灯泡会亮，是因为有电流流过它。小灯泡的亮度与流过它的电 流大小有关，流过的电流大，灯泡就亮，流过的电流小，灯泡相对 就暗。
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一、电流的形成、方向和大小
1.电流的形成
电荷有规则的定向移动形成电流。
为计算方便， 常事先假设一 个参考方向
ຫໍສະໝຸດ Baidu
2.电流的方向
规定正电荷的移动方向为电流的方向，与电子流动的方向正好相反。
黑表笔接 电池负极
红表笔接 电池正极
万用表测电池两端电压示意图
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任务三 直流电压与电流的测量
2.直流电流的测量
测直流电流时应注意：
①挡位与量程的选 择一般为被测电流 的1.5～2倍 。若事
万 用 表 串 接 在被 测 电 路 中 ， 红 表笔 接 高 电 位 端 （ 靠近 电 池 正 极 ） ， 黑表 笔 接低电位端
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二、电流的测量
2.万用表测直流电流接线实例
你想试 试吗？ 电流从红 表笔进， 黑表笔出
挡位与量程 的选择：直 流电流50mA
MF—47型指针式万用表测直流电流接线示意图
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【课堂小结】 1.电流的形成、方向和大小
2.电流的测量
【课堂练习】 1.某导体在0.5min内通过导体横截面的电荷 量是120C，求导体中的电流是多少？ 2.教材中思考与练习第1、2、3题 【课后作业】 “学习辅导与练习”同步训练中的2.2
电工技术基础与技能
任务二 操作前的准备
3. 插好表笔。 4. 电气调零。
将量程选择开关旋到 电阻挡R×1挡，把红、 黑表笔短接，旋转 “电阻调零旋钮”进 行“电气调零”。若 万用表指针不能转到 刻度右端的零位，说 明电压不足，需要更 换电池。
指针指向 “0”处 红黑表 笔短接
电阻调 零旋钮 挡位选择 R×1挡
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任务五 正确读数
2.测直流电压与电流时读数
例：若用万用表测量直流电压， 量程和挡位选择开关选择直流 10V，测量时，指针所指的位 置如右图所示，试计算其测量 值。
电气调零
5.万用表使用完毕后，一般应把转换开关旋至交流电压最高挡或“OFF”挡。
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任务三 直流电压与电流的测量
1.直流电压的测量
以测电池两端电压为例：
①选择挡位与量程。直流2.5V
②万用表与被测电池并接。红
表笔接高电位端，黑表笔接低 电位端 挡位与量 程选择直 流2.5V
ON
E
（b） 电路原理图
EL
手电筒电路
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一、电路的组成
电源：提供电能的装置 电路
负载：也称用电器或用电设备
传输环节：构成电流通路的部分，包括 控制与保护环节
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二、电路的工作状态
电路的工作状态通常有三种：通路、断路（或开路）和短路
灯亮 闭合
电压的常用单位还有kV（千伏）和mV（毫伏），它们之间的关系为：
1 kV=103V 1V=103 mV
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一、电压的大小和方向
2.电压的方向 规定电压的方向由高电位指向低电位。
和电流相似，在 电路计算时，常事 先选定电压的参考 方向，用“+、－” 标在电路图中。
如果UAB＞0，说明A点电位比B点电位高；如果UAB=0，说明A点电位 与B点电位相等；如果UAB＜0，说明A点电位比B点电位低。
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任务五 正确读数
2.测直流电压与电流时读数
正确读数步骤：
①根据量程选择开关所选位置， 明确满量程的值。 ②计算每小格所代表的值。 ③明确指针所占的格数。 ④计算测量值。测量值＝指针所 占的格数×每小格所代表的值。
测直流电压与电流时，应该 看刻度盘中的第二根标尺， 其左端为“0”，右端为满 量程，标有“250、50、10” 三组量程。标尺上共标有50 小格10大格
三、电路模型与电路图
1.电路模型
由理想元件构成的电路称为实际电路的电路模型。
2.电路图
由国家标准规定的电气图形符号、文字符号来表示电路 连接情况的图。
部分常用元器件图形符号
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【课堂小结】 1.电路的组成 2.电路的工作状态：通路、断路和短路 3.电路模型与电路图 【课堂练习】 教材中思考与练习第1、2题 【课后作业】 “学习辅导与练习”同步训练中的2.1
MF—47型指针式万用表面板
电阻调 零旋钮
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任务二 操作前的准备
1. 将万用表水平放置。
2. 机械调零。
机械调 零旋钮
检查万用表指针是否 停在刻度盘左端的 “零” 位，如不在 “零”位，用小螺丝 刀轻轻转动表头上的 机械调零旋钮，使指 针指向“零”
机械调零
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+
挡位与量程 的选择：直 流电压10V
负极
MF—47型指针式万用表测直流电压接线示意图
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【课堂小结】 1.电压的大小和方向 2.电位及电压与电位的关系 3.电源端电压与电动势的关系 4.电压的测量 【课堂练习】 教材中思考与练习第1、2题 【课后作业】 “学习辅导与练习”同步训练中的2.3
当计算结果为正， 电流的实际方向 与参考方向相同 当计算结果为负， 电流的实际方向 与参考方向相反
I=0.5A
参考方向
I=0.5A
参考方向
电流实际方向
电流实际方向
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一、电流的形成、方向和大小
想一想：如图2－2－4所示为部分
电路图，图中标出了各支路电流的 参考方向和计算结果，请你说说各 支路电流的实际方向。
先无法确定被测值
的大小，量程的选 择一般应从大到小， 直到合适为止。
正确选择挡 位和量程： 直流500mA
②万用表应串接在
被测电路中
万用表测直流电流示意图
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任务四 电阻的测量
以测4.7K电阻为例
①选择挡位与倍率。选择 R×1k挡。 ②电阻调零。每次选好或更
换倍率后，测量之前必须进
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第二章 电路的基础知识与基本测量
第一节 电路与电路图 第二节 电流及其测量 第三节 电压及其测量 实训项目一 万用表的基本操作 实训项目二 万用表测直流电压与电流
第四节 电阻及其测量
实训项目三 万用表测电阻 第五节 部分电路欧姆定律 第六节 电能与电功率
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