电工基础周绍敏课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第二章,简单直流电路,第二章简单直流电路,第二章简单直流电路,教学重点：,1,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。,3,掌握电阻串联分压关系与并联分流关系。,4,了解万用表的基本构造和基本原理，掌握万用表的使用方法。,5,掌握电阻的测量方法。,6,.,学会分析计算电路中各点电位。,教学难点：,1,运用电阻串联分压关系与并联分流关系解决电阻电路问题、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。,第二章简单直流电路 教学重点：1理解电动势、端电,学时分配：,序号,内 容,学时,1,第一节电动势 闭合电路的欧 姆定律,2,2,第二节电池组,3,第三节电阻的串联,2,4,第四节电阻的并联,5,第五节电阻的混联,6,第六节万用表的基本原理,2,7,实验2.1练习使用万用表,学时分配： 序号内 容 学,序号,内 容,学时,8,实验 2.2电流表改装电压表,2,9,第七节电阻的测量,2,10,实验 2.3用惠斯通电桥测电阻,2,11,第八节电路中各点电位的计算,2,12,实验 2.4电压和电位的测定,2,13,本章小结与习题,14,本章总学时,16,序号 内 容学时8实验,第二章,简单直流电路,第一节电动势闭合电路的欧姆定律,第二节电池组,第三节电阻的串联,第四节电阻的并联,第五节电阻的混联,第六节万用表的基本原理,第七节电阻的测量,第八节电路中各点电位的计算,本章小结,第二章简单直流电路第一节电动势闭合电路的欧姆定律第二节,第一节电动势闭合电路的欧姆定律,一、电动势,二、闭合电路的欧姆定律,三、负载获得最大功率的条件,第一节电动势闭合电路的欧姆定律 一、电动势二、闭合电路的,一、电动势,动画,M2-1 电动势,电动势通常用符号,E,或,e,(,t,),表示，,E,表示大小与方向都恒定的,电动势,(,即直流电源的电动势,),，,e,(,t,),示大小和方向随时间变化的电动势，也可简记为,e,。电动势的国际单位制为伏特，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。,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,。,一、电动势动画 M2-1 电动势电动势通常用符号,电动势是一个标量。,电动势的方向规定为从电源的负极经过电源内部指向电源的正极，即与电源两端电压的方向相反。,电动势的大小,等于电源力把单位正电荷从电源的负极，经过电源内部移到电源正极所作的功。如设,W,为电源中非静电力,(,电源力,),把正电荷量,q,从负极经过电源内部移送到电源正极所作的功，则,电动势大小,为,电动势是一个标量。电动势的方向规定为,二、闭合电路的欧姆定律,图中,R,0,表示电源的内部电阻，,R,表示电源外部连接的电阻,(,负载,),。,闭合电路欧姆定律,的数学表达式为,E,RI,+,R,0,I,或,图,2-1,简单的闭合电路,R,0,二、闭合电路的欧姆定律图中 R0 表示电源的内部电阻,外电路两端电压 ，显然，负载电阻,R,值越大，其两端电压,U,也越大；当,R,R,0,时,(,相当于开路,),，则,U,=,E,；当,R,R,0,时,(,相当于短路,),，则,U,=,0，此时一 般情况下的电流,(,I,=,E,/,R,0,),很大，电源容易烧毁。,外电路两端电压,【例2-1】 如图 2-2 所示，当单刀双掷开关 S 合到位置 1 时，外电路的电阻,R,1,= 14,，测得电流表读数,I,1,= 0.2 A；当开关 S 合到位置 2 时，外电路的电阻,R,2,= 9,，测得电流表读数,I,2,= 0.3 A；试求电源的电动势,E,及其内阻,R,0,。,图 2-2 例题 2-1,R,0,【例2-1】 如图 2-2 所示，当单刀双掷开关 S 合,解:根据闭合电路的欧姆定律，列出联立方程组,E,=,R,1,I,1,+,R,0,I,1,(,当 S,合到位置 1 时,),E,=,R,2,I,2,+,R,0,I,2,(,当 S,合到位置 2 时,),解得：,R,0,1,，,E,3 V。本例题给出了一种测量直流电源电动势,E,和内阻,R,0,的方法。,解:根据闭合电路的欧姆定律，列出联立方程组E = R1I,三、负载获得最大功率的条件,电源输出的最大功率,是,容易证明：在电源电动势,E,及其内阻保持不变时，,负载,R,获得最大功率的条件,是,R,=,R,0,，此时负载的最大功率值为,三、负载获得最大功率的条件电源输出的最大功率是容,图,2-3,电源输出功率与外电路(负载)电阻的关系曲线,图 2-3电源输出功率与外电路(负载)电阻的关系曲线,【例,2-2,】,如图 2-4 所示，直流电源的电动势,E,10 V、内阻,R,0,0.5,，电阻,R,1,2,，问：可变电阻,R,P,调至多大时可获得最大功率,P,max,？,图,2-4,例题,2-2,R,0,解:将,(,R,1,+,R,0,),视为电源的内阻， 则,R,P,R,1,+,R,0,2.5,时，,R,P,获得最大功率,【例2-2】如图 2-4 所示，直流电源的电动势 E 1,第二节电池组,一、电池的串联,二、电池的并联,第二节电池组 一、电池的串联二、电池的并联,图,2-5,串联电池组,一、电池的串联,如果有,n,个相同的电池相串联，那么整个串联电池组的电动势与等效内阻分别为,E,串,nE,，,r,串,n R,0,如图 2-5 所示串联电池组，每个电池的电动势均为,E,、内阻均为,R,0,。,串联电池组的电动势是单个电池电动势的,n,倍， 额定电流相同。,图 2-5串联电池组 一、电池的串联 如果有 n,二、电池的并联,如图 2-6 所示并联电池组，每个电池的电动势均为,E,、内阻均为,R,0,。,如果有,n,个相同的电池相并联，那么整个并联电池组的电动势与等效内阻分别为,E,并,E,，,r,并,R,0,/,n,并联电池组的额定电流是单个电池额定电流的,n,倍，电动势相同。,图,2-6,并联电池组,二、电池的并联如图 2-6 所示并联电池组，每个电池,第三节电阻的串联,一、电阻串联电路的特点,二、应用举例,第三节电阻的串联 一、电阻串联电路的特点二、应用举例,一、,电阻串联电路的特点,图 2-7电阻的串联,设总电压为,U,、电流为,I,、总功率为,P,。,1.,等效电阻:,R,R,1,R,2,R,n,2. 分压关系：,一、电阻串联电路的特点图 2-7电阻的串联设总电压,特例：两只电阻,R,1,、,R,2,串联时，等效电阻,R,=,R,1,R,2, 则有分压公式,3.,功率分配:,特例：两只电阻 R1、R2串联时，等效电阻,二、,应用举例,解：将电灯,(,设电阻为,R,1,),与一只分压电,R,2,串联后，接入,U,220 V 电源上，如图 2-8 所示。,【例2-3】有一盏额定电压为,U,1,40 V、额定电流为,I,5 A 的电灯，应该怎样把它接入电压,U,220 V 照明电路中。,图 2-8例题 2-3,二、应用举例解：将电灯(设电阻为 R1)与一只分压电,解法一：分压电阻,R,2,上的电压,U,2,=,U,U,1,= (,220,40 )V,=,180 V，且,U,2,=,R,2,I,，则,解法二：利用两只电阻串联的分压公式,可得,即将电灯与一只 36,分压电阻串联后，接入,U,= 220 V 电源上即可。,解法一：分压电阻 R2 上的电压解法二：利用两只电阻,【例 2-4】有一只电流表，内阻,R,g,1 k,，满偏电流为,I,g,100A，要把它改成量程为,U,n,3 V的电压表，应该串联一只多大的分压电阻,R,？,【例 2-4】有一只电流表，内阻 Rg 1 k ，满偏电,解：如图 2-9 所示。,该电流表的电压量程为,U,g,=,R,g,I,g,=,0.1 V，与分压电阻,R,串联后的总电压,U,n,=,3 V，即将电压量程扩大到,n,=,U,n,/,U,g,=,30 倍。,利用两只电阻串联的分压公式，,可得,则,上例表明，将一只量程为,U,g,、内阻为,R,g,的表头扩大到量程为,U,n,，所需要的分压电阻为,R,=,(,n,1,),R,g,，其中,n,=,(,U,n,/,U,g,),称为电压扩大倍数。,图 2-9例题 2-4,A,解：如图 2-9 所示。则,第四节电阻的并联,一、电阻并联电路的特点,二、应用举例,第四节电阻的并联一、电阻并联电路的特点二、应用举例,设总电流为,I，,总电压为,U,，总功率为,P,。,1. 等效电导:,G,=,G,1,G,2,G,n,即,一、电阻并联电路的特点,图 2-10电阻的并联,2. 分流关系：,R,1,I,1,=,R,2,I,2,= =,R,n,I,n =,RI,=,U,3. 功率分配：,R,1,P,1,=,R,2,P,2,= =,RnPn,=,RP,=,U,2,I,设总电流为 I，总电压为 U，总功率为 P。一、电阻,特例：两只电阻,R,1、,R,2 并联时，等效电阻,则有分流公式,特例：两只电阻 R1、R2 并联时，等效电阻,【例2-5】,如图 2-11 所示，电源供电电压,U,=,220 V，每根输电导线的电阻均为,R,1,=,1,，电路中一共并联 100 盏额定电压 220V、功率 40 W 的电灯。假设电灯正常发光时电阻值为常数。试求：,(,1,),当只有 10 盏电灯工作时，每盏电灯的电压,U,L,和功率,P,L,；,(,2,),当 100 盏电灯全部工作时，每盏电灯的电压,U,L,和功率,P,L,。,二、应用举例,图 2-11例题2-5,【例2-5】如图 2-11 所示，电源供电电压U = 2,解:每盏电灯的电阻为,R,=,U,2,/,P,=,1210,，,n,盏电灯并联后的等效电阻为,R,n,=,R,/,n,根据分压公式，可得每盏电灯的电压 ，,功率,(,1,),当只有 10 盏电灯工作时，即,n,=,10，则,R,n,=,R/n,=,121,，因此,(,2,),当100盏电灯全部工作时，即,n,= 100，则,R,n,=,R/n,= 12.1,，,解:每盏电灯的电阻为 R = U2/P = 1210 ,【例2-6】有一只微安表，满偏电流为,I,g,= 100 A、内阻,R,g,=1 k,，,要改装成量程为,I,n,=100,A的电流表，试求所需分流电阻,R,。,图 2-12例题2-6,【例2-6】有一只微安表，满偏电流为 Ig = 100,解：如图 2-12 所示，,设,n,=,I,n,/,I,g,(,称为电流量程扩大倍数,),，,根据分流公式可得,I,n,，则,本题中,n,=,I,n,/,I,g,= 1000，,上例表明，将一只量程为,I,g,、内阻为,R,g,的表头扩大到量程为,I,n,，所需要的分流电阻为,R,=,R,g,/,(,n,1,),，其中,n,=,(,I,n,/,I,g,),称为电流扩大倍数。,解：如图 2-12 所示，设 n =In/I,第五节电阻的混联,一、电阻混联电路分析步骤,二、解题举例,第五节电阻的混联一、电阻混联电路分析步骤二、解题举例,一、电阻混联电路分析步骤,在电阻电路中，既有电阻的串联关系又有电阻的并联关系，称为,电阻混联,。对混联电路的分析和计算大体上可分为以下几个步骤：,1首先整理清楚电路中电阻串、并联关系，必要时重新画出串、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；,3利用已知条件进行计算，确定电路的端电压与总电流；,4根据电阻分压关系和分流关系，逐步推算出各支路的电流或各部分的电压。,一、电阻混联电路分析步骤在电阻电路中，既有电阻的串联,二、解题举例,【例,2-7,】,如图 2-13 所示，已知,R,1,R,2,8,，,R,3,R,4,6,，,R,5,R,6,4,，,R,7,R,8,24,，,R,9,16,；电压,U,224 V。,试求：,(,1,),电路总的等效电阻,R,AB,与总电流,I,；,(,2,),电阻,R,9,两端的电压,U,9,与通过它的电流,I,9,。,图,2-13,例,2-7,二、解题举例【例2-7】如图 2-13 所示，已知,(,2,),利用分压关系求各部分电压：,U,CD,=,R,CD,I,= 96 V，,解:,(,1,),R,5,、,R,6,、,R,9,三者串联后，再与,R,8,并联，E、F两端等效电阻为,R,EF,(,R,5,R,6,R,9,),R,8,12,R,EF,、,R,3,、,R,4,三电阻串联后，再与,R,7,并联，C、D 两端等效电阻为,R,CD,(,R,3,R,EF,R,4,),R,7,12,总的等效电阻,R,AB,R,1,R,CD,R,2,28,总电流,I,U,/,R,AB,（224/28）,A,8 A,(2)利用分压关系求各部分电压：UCD = RCD I,【例2-8】,如图 2-14 所示，已知,R,10,，电源电动势,E =,6 V，内阻,r,0.5,，试求电路中的总电流,I,。,图2-14 例题 2-8 的等效电路,【例2-8】如图 2-14 所示，已知 R 10 ,解:首先整理清楚电路中电阻串、并联关系，并画出等效电路，如图 2-15 所示。,四只电阻并联的等效电阻为,R,e,R,/4,2.5,根据全电路欧姆定律，电路中的总电流为,图,2-15,例题,2-8,的等效电路,解:首先整理清楚电路中电阻串、并联关系，并画出等效电路，,第六节 万用电表的基本原理,一、万用表的基本功能,二、万用表的基本原理,三、万用表的使用,第六节 万用电表的基本原理一、万用表的基本功能二、万用表的,万用电表又叫做复用电表，通常称为万用表。它是一种可以测量多种电量的多量程便携式仪表，由于它具有测量的种类多、量程范围宽、价格低以及使用和携带方便等优点，因此广泛应用于电气维修和测试中。,一般的万用表可以测量,直流电压,、,直流电流,、,电阻,、,交流电压,等，有的万用表还可以测量音频电平、交流电流、电容、电感以及晶体管的,值等。,一、万用表的基本功能,万用电表又叫做复用电表，通常称为万用表。它是一种可以测量,万用表的基本原理是建立在欧姆定律和电阻串联分压、并联分流等规律基础之上的。,万用表的表头是进行各种测量的公用部分。表头内部有一个可动的线圈（叫做动圈），它的电阻,R,g,称为表头的内阻。动圈处于永久磁铁的磁场中，当动圈通有电流之后会受到磁场力的作用而发生偏转。固定在动圈上的指针随着动圈一起偏转的角度，与动圈中的电流成正比。当指针指示到表盘刻度的满标度时，动圈中所通过的电流称为满偏电流,I,g,。,R,g,与,I,g,是表头的两个主要参数。,二、万用表的基本原理,万用表的基本原理是建立在欧姆定律和电阻串联分,1,直流电压的测量,将表头串联一只分压电阻,R,，即构成一个简单的直流电压表，如图 2-16 所示。,图,2-16,简单的直流电压表,1直流电压的测量 将表头串联一只分压电阻,测量时将电压表并联在被测电压,U,x,的两端，通过表头的电流与被测电压,U,x,成正比,在万用表中，用转换开关分别将不同数值的分压电阻与表头串联，即可得到几个不同 的电压量程。,测量时将电压表并联在被测电压 Ux 的两端，,【例2-9】如图 2-17 所示某万用表的直流电压表部分电路，五个电压量程分别是,U,1,2.5 V，,U,2,10 V，,U,3,50 V，,U,4,250 V，,U,5,500 V，已知表头参数,R,g,3 k,，,I,g,50A。试求电路中各分压电阻,R,1,、,R,2,、,R,3,、,R,4,、,R,5,。,图,2-1,例题,2-9,【例2-9】如图 2-17 所示某万用表的直流电压表部分,解:利用电压表扩大量程公式,R,(,n,1,),R,g,，其中,n,(,U,n,/,U,g,),，,U,g,R,g,I,g,0.15 V。,(,1,),求,R,1,：,n,1,(,U,1,/,U,g,),16.67，,R,1,(,n,1,),R,g,47 k,(,2,),求,R,2,：把,R,g2,R,g,R,1,50 k,视为表头内阻，,n,2,(,U,2,/,U,1,),4，则,R,2,(,n,1,),R,g2,150 k,(,3,),求,R,3,：把,R,g3,R,g,R,1,R,2,200 k,视为表头内阻，,n,3,(,U,3,/,U,2,),5，则,R,3,(,n,1,),R,g3,800 k,解:利用电压表扩大量程公式 R (n1)Rg ，其,(,4,),求,R,4,：把,R,g4,R,g,R,1,R,2,R,3,1000 k,视为表头内阻，,n,4,(,U,4,/,U,3,),5，则,R,4,(,n,1,),R,g4,4000 k, ,4 M,(,5,),求,R,5,：把,R,g5,R,g,R,1,R,2,R,3,R,4,5 M,视为表头内阻，,n,5,(,U,5,/,U,4,),2，则,R,4,(,n,1,),R,g5,5 M,(4) 求 R4：把 Rg4 Rg R,将表头并联一只分流电阻,R,，即构成一个最简单的直流电流表，如图 2-18 所示。 设被测电流为,I,x,，则通过表头的电流与被测电流,I,x,成正比，即,分流电阻,R,由电流表的量程,I,L,和表头参数确定,2,.,直流电流的测量,图,2-18,简单的直流电流表,将表头并联一只分流电阻 R，即构成一个最简单的直流电流表,实际万用表是利用转换开关将电流表制成多量程的，,如图 2-19 所示。,图,2-19,多量程的直流电流表,A,实际万用表是利用转换开关将电流表制成多量程的，图 2-1,万用表测量电阻,(即欧姆表),的电路如图 2-20 所示。,3,.,电阻的测量,图,2-20,电阻表原理,A,A,A,万用表测量电阻(即欧姆表)的电路如图 2-20 所示。,可变电阻,R,叫做,调零电阻,，当红、黑表笔相接时,(相当于,被测电阻,R,x,0,),，调节,R,的阻值使指针指到表头的满刻度， 即,万用表电阻挡的零点在表头的满度位置上。而电阻无穷大时,(即红、黑表笔间开路)指针,在表头的零度位置上。,当红、黑表笔间接被测电阻,R,x,时，通过表头的电流为,可见表头读数,I,与被测电阻,R,x,是一一对应的，并且成反比关系，因此欧姆表刻度不是线性的。,可变电阻 R 叫做调零电阻，当红、黑表笔相接时(相当于被,万用表有红与黑两只表笔（测棒），表笔可插入万用表的“,、,-,”两个插孔里，注意一定要严格将红表笔插入“,”极性孔里，黑表笔插入“,-,”极性孔里。测量直流电流、电压等物理量时，必须注意正、负极性。根据测量对象，将转换开关旋至所需位置，在被测量大小不详时，应先选用量程较大的高挡试测，如不合适再逐步改用较低的挡位，以表头指针移动到满刻度的三分之二位置附近为宜。,1,.,正确使用转换开关和表笔插孔,三、万用表的使用,万用表有红与黑两只表笔（测棒），表笔可插入万用表的“,2,.,正确读数,万用表有数条供测量不同物理量的标尺，读数前一定要根据被测量的种类、性质和所用量程认清所对应的读数标尺。,3,.,正确测量电阻值,在使用万用表的欧姆挡测量电阻之前，应首先把红、黑表笔短接，调节指针到欧姆标尺的零位上，并要正确选择电阻倍率挡。测量某电阻,R,x,时，一定要使被测电阻断电不与其它电路有任何接触，也不要用手接触表笔的导电部分，以免影响测量结果。当利用欧姆表内部电池作为测试电源时,(例如判断二极管或三极管的管脚),，要注意到,黑表笔接的是电源正极，红表笔接的是电源负极,。,2.正确读数3.正确测量电阻值,4,.,测量高电压时的注意事项,在测量高电压时务必要注意人身安全，应先将黑表笔固定接在被测电路的地电位上，然后再用红表笔去接触被测点处，操作者一定要站在绝缘良好的地方，并且应用单手操作，以防触电。在测量较高电压或较大电流时，,不能在测量时带电转动转换开关旋钮,改变量程或挡位。,4.测量高电压时的注意事项在测量高电压时务必要注,5,.,万用表的维护,万用表应水平放置使用，要防止受震动、受潮热，使用前首先看指针是否指在机械零位上，如果不在，应调至零位。每次测量完毕，要将转换开关置于空挡或最高交流电压挡上。在测量电阻时，如果将两只表笔短接后指针仍调整不到欧姆标尺的零位，则说明应更换万用表内部的电池；长期不用万用表时，应将电池取出，以防止电池受腐蚀而影响表内其它元件。,5.万用表的维护万用表应水平放置使用，要防止受震动、,第七节电阻的测量,一、电阻的测量方法,二、伏安法测电阻,三、惠斯通电桥,第七节电阻的测量 一、电阻的测量方法二、伏安法测电阻 三、,一、,电阻的测量方法,电阻的测量在电工测量技术中占有十分重要的地位，工程中所测量的电阻值，一般是在 10,-6,10,12,的范围内。为减小测量误差，选用适当的测量电阻方法，通常是将电阻按其阻值的大小分成三类，即小电阻,(,1,以下,),、中等电阻,(,1,0.1 M,),和大电阻,(,0.1 M,以上,),。测量电阻的方法很多，常用的方法分类如下：,一、电阻的测量方法电阻的测量在电工测量技术中占有十分,1,.,按获取测量结果方式分类,(,1,),直接,测阻法,采用直读式仪表测量电阻，仪表的标尺是以电阻的单位（,、k,或 M,),刻度的，根据仪表指针在标尺上的指示位置，可以直接读取测量结果。例如用万用表的电阻挡或兆欧,表等测量电阻，就是直接测阻法。,(,2,),比较测阻法,采用比较仪器将被测电阻与标准电阻器进行比较，在比较仪器中接有检流计，当检流计指零时，可以根据已知的标准电阻值，获取被测电阻的阻值。,(,3,),间接测阻法,通过测量与电阻有关的电量，然后根据相关公式计算，求出被测电阻的阻值。例如得到广泛应用的、最简单的间接测阻法是电流、电压表法测量电阻（即伏安法）。它是用电流表测出通过被测电阻中的电流、用电压表测出被测电阻两端的电压，然后根据欧姆定律即可计算出被测电阻的阻值。,1.按获取测量结果方式分类 (1)直接测阻法采用,2,.,按被测电阻的阻值的大小分类,(,1,)小,电阻的测量是指测量 1,以下的电阻。测量小电阻时，一般是选用毫欧表。要求测量精度比较高时，则可选用双臂电桥法测量。,(,2,),中等电阻的测量是指测量阻值在 1,0.1 M,之间的电阻。对中等电阻测量的最为方便的方法是用电阻表进行测量，它可以直接读数，但这种方法的测量误差较大。中等电阻的测量也可以选用伏、安表测阻法，它能测出工作状态下的电阻值。其测量误差比较大。若需精密测量可选用单臂电桥法。,(,3,),大电阻的测量是指测量阻值在 0.1 M,以上的电阻。在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。,2.按被测电阻的阻值的大小分类(1)小电阻的测量是,图,2-21,伏安法测电阻,二、伏安法测电阻,图 2-21,(,a,),是电流表外接的伏安法，这种测量方法的特点是电流表读数,I,包含被测电阻,R,中的电流,I,与电压表中的电流,I,V,，所以电压表读数,U,与电流表读数,I,的比值应是被测电阻,R,与电压表内阻,R,V,并联后的等效电阻，,即 (,R,/,R,V,),U,/I，所以被测电阻值为,如果不知道电压表内阻,R,V,的准确值，令 ，则该种测量方法适用于,R,R,A,的情况，即适用于测量阻值较大的电阻。,图 2-21伏安法测电阻 图 2-21(b) 是电流,三、惠斯通电桥,惠斯通电桥法可以比较准确地测量电阻，其原理如图 2-22 所示。,R,1,、,R,2,、,R,3,为可调电阻，并且是阻值已知的标准精密电阻。,R,4,为被测电阻，当检流计的指针指示到零位置时，称为电桥平衡。此时，B、D 两点为等电位，被测电阻为,图,2-22,惠斯通电桥法测量电阻,三、惠斯通电桥惠斯通电桥法可以比较准确地测量电阻，其,惠斯通电桥有多种形式，常见的是一种滑线式电桥。,动画,M 2-2,惠斯通电桥,被测电阻为,惠斯通电桥有多种形式，常见的是一种滑线式电桥。 动画 M 2,第八节电路中各点电位的计算,一、电位参考点(即零电位点),二、电位的定义,第八节电路中各点电位的计算 一、电位参考点(即零电位,一、电位参考点(即零电位点),在电路中选定某一点 A 为,电位参考点,，就是规定该点的电位为零, 即,V,A,0。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；,(,2,),在电子线路中,常选一条特定的公共线或机壳作为电位参考点。,在电路中通常用符号“ ”标出电位参考点。,一、电位参考点(即零电位点)在电路中选定某一点 A,二、电位的定义,电路中某一点M的电位,V,M,就是该点到电位参考点 A 的电压，也即 M、A 两点间的电位差，即,V,M,U,MA,计算电路中某点电位的方法是：,(,1,),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；,(,3,),从被求点开始通过一定的路径绕到电位参考点，则该点的电位等于此路径上所有电压降的代数和：电阻元件电压降写成,RI,形式，当电流,I,的参考方向与路径绕行方向一致时，选取“,”号；反之，则选取“,”号。电源电动势写成,E,形式，当电动势的方向与路径绕行方向一致时，选取“,”号；反之，则选取“,”号。,二、电位的定义 电路中某一点M的电位 VM 就是该点,【例,2-10,】,如图 2-23 所示电路，已知：,E,1,45 V，,E,2,12 V，电源内阻忽略不计；,R,1,5,，,R,2,4,，,R,3,2,。求 B、C、D 三点的电位,V,B,、,V,C,、,V,D,。,图2-23例题2-10,【例2-10】如图 2-23 所示电路，已知：E1 ,解:利用电路中 A 点为电位参考点,(,零电位点,),，电流方向为顺时针方向：,B 点电位：,V,B,=,U,BA,=,R,1,I,=,15 V,C 点电位：,V,C,=,U,CA,=,E,1,R,1,I,=,(,45,15,),V= 30 V,D 点电位：,V,D,=,U,DA,=,E,2,R,2,I,=,(,12,12,),V= 24 V,解:利用电路中 A 点为电位参考点(零电位点)，电流方向,必须注意的是，电路中两点间的,电位差(即电压)是,绝对的，不随电位参考点的不同发生变化，即,电压值与电位参考点无关,；而电路中某一点的,电位则是相对电位参考点而言的,，电位参考点不同，该点电位值也将不同。,例如，在上例题中，假如以 E 点为电位参考点，则,B 点的电位变为,V,B,=,U,BE,=,R,1,I,R,2,I,=,27 V；,C 点的电位变为,V,C,=,U,CE,=,R,3,I,E,2,=,18 V；,D 点的电位变为,V,D,=,U,DE,=,E,2,=,12,V。,必须注意的是，电路中两点间的电位差(即电压)是绝对的，不,本章小结,一、闭合电路的欧姆定律,二、电池组,三、电阻的串联,四、电阻的并联,五、万用表,六、电阻的测量,七、电路中各点电位的计算,本章小结一、闭合电路的欧姆定律二、电池组三、电阻的串联四、电,负载,R,获得最大功率的条件,是,R,=,R,0,，此时负载的最大功率值为,二、电池组,n,个相同的电池相串联，那么整个串联电池组的电动势,E,串,=,nE,，等效内阻,R,0,串,=,n,R,0,。,n,个相同的电池相并联，那么整个并联电池组的电动势,E,并,=,E,，等效内阻,R,0,并,=,R,0,/,n,。,一、闭合电路的欧姆定律,负载 R 获得最大功率的条件是 R = R0 ，此时负,四、电阻的并联,1. 等效电导:,G,=,G,1,G,2,G,n,即,2. 分流关系：,R,1,I,1,=,R,2,I,2,= =,R,n,I,n,=,RI,=,U,3. 功率分配：,R,1,P,1,=,R,2,P,2,= =,R,n,P,n,=,RP,=,U,2,1.,等效电阻:,R,=,R,1,R,2,R,n,2.,分压关系：,3.,功率分配：,三、电阻的串联,四、电阻的并联1. 等效电导: G =G1 G2,万用表的基本原理是建立在欧姆定律和电阻串联分压、并联分流等规律基础之上的。一般的万用表可以测量直流电压、直流电流、电阻、交流电压等。,六、电阻的测量,1.直接测阻法,采用直读式仪表测量电阻，仪表的标尺是以电阻的单位,(,、k,或 M,),刻度的，可以直接读取测量结果。例如用万用表的,挡测量电阻，就是直接测阻法。,2.比较测阻法,采用比较仪器将被测电阻与标准电阻器进行比较，在比较仪器中接有检流计，当检流计指零时，可以根据已知的标准电阻值，获取被测电阻的阻值。,五、万用表,万用表的基本原理是建立在欧姆定律和电阻串联分压、并联分流,3,.,间接测阻法,通过测量与电阻有关的电量，然后根据相关公式计算，求出被测电阻的阻值。例如得到广泛应用的、最简单的间接测阻法是,伏安法,。它是用电流表测出通过被测电阻中的电流、用电压表测出被测电阻两端的电压，然后根据欧姆定律即可计算出被测电阻的阻值。,惠斯通电桥法,可以比较准确地测量电阻，电桥平衡时，被测电阻为 。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 。,3.间接测阻法通过测量与电阻有关的电量，然后,在电路中选定某一点 A 为电位参考点，就是规定该点的电位为零, 即,V,A,0。电路中某一点 M 的电位,V,M,就是该点到电位参考点 A 的电压，也即 M、A 两点间的电位差，即,V,M,U,MA,。,七、电路中各点电位的计算,在电路中选定某一点 A 为电位参考点，就是规定该点的电位,