万用电桥的调试与使用方法课件.ppt

1、下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页2.1 电路的三种状态电路的三种状态2.1.1 2.1.1 空载状态空载状态2.1.2 2.1.2 短路状态短路状态2.1.2 2.1.2 有载工作状态有载工作状态主要内容主要内容下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页特征特征: 开关开关 断开断开I = 0电源端电压电源端电压 ( 开路电压开路电压 )负载功率负载功率U = U0 = EP = 01. 开路处的电流等于零；开路处的电流等于零； I = 02. 开路处的电压开路处的电压 U 视电路情况而定。视电路情况而定。电路中某处断开时的特征电路中某

2、处断开时的特征: :I+U有有源源电电路路IRoR+ + - -EU0+ + - -下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页电源外部端子被短接电源外部端子被短接 特征特征:0SREII U = 0 PE = P = IR0P = 01.1. 短路处的电压等于零；短路处的电压等于零； U = 02. 2. 短路处的电流短路处的电流 I 视电路情况而定。视电路情况而定。I+U有有源源电电路路IR0R+ + - -EU0+ + - -下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 开关闭合开关闭合,接通接通电源与负载电源与负载RREI+ + 0负载端电压负载端电压U = IR 特征特征:IR0R+

3、 + - -EU+ + - -I 电流的大小由负载决定。电流的大小由负载决定。 在电源有内阻时，在电源有内阻时，I U 。或或 U = E IR0 电源输出的功率由负载决定。电源输出的功率由负载决定。P = PE P下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页U、I 参考方向不同，参考方向不同，P = UI 0，电源电源； P = UI 0，负载负载。U、I 参考方向相同，参考方向相同，P =UI 0，负载负载； P = UI 0，电源电源。 电源：电源： U、I 实际方向相反，即电流从实际方向相反，即电流从“+”+”端流出，端流出， （发出功率）（发出功率）； 负载：负载： U、I 实际方向

4、相同，即电流从实际方向相同，即电流从“- -”端流出。端流出。 （吸收功率）（吸收功率）。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页额定值额定值: 电气设备在正常运行时的规定使用值电气设备在正常运行时的规定使用值： I IN ，P IN ，P PN 额定工作状态：额定工作状态： I = IN ，P = PN 1. 额定值反映电气设备的使用安全性；额定值反映电气设备的使用安全性；2. 额定值表示电气设备的使用能力。额定值表示电气设备的使用能力。例：例：灯泡：灯泡：UN = 220V ，PN = 60W电阻：电阻： RN = 100 ，PN =1 W 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页

5、 例例1-1 在图在图1-10所示的电路中，所示的电路中， 已知已知E=36 V, R1=2 k， R2=8 k， 试在下列三种情况下，试在下列三种情况下， 分别分别求出电压求出电压U2和电流和电流I2、I3。 (1) R3=8 k ； (2) R3=（即（即R3处断开）；处断开）； (3) R3=0（即（即R3处短接）。处短接）。图1-10 例1-1 的电路ER1R3U2I1R2I2I3下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页（1） 当R3=8 k时， 电路中的总电阻为 kRRRRRR68888232321+故 VIRUmAIIImAREI243832166362221321图1-10

6、例1-1 的电路ER1R3U2I1R2I2I3解：下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 （2） 当R3= 时， 电路中的总电阻为 R=R1+R2=10 k 故06 . 31036312ImAREII U2=R2I2=83.6=28.8 V （3） 当R3=0时， R2被短路， 电路中的总电阻为 R=R1=2 k I2=0VUmAREII018236213图1-10 例1-1 的电路ER1R3U2I1R2I2I3下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页2.2 基尔霍夫定律基尔霍夫定律2.2.1 2.2.1 基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律2.2.2 2.2.2 基尔霍夫电压定律基尔霍

7、夫电压定律主要内容主要内容课堂小结课堂小结下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页支路：支路：电路中的每一个分支。电路中的每一个分支。 一条支路流过一个电流，称为支路电流。一条支路流过一个电流，称为支路电流。三条或三条以上支路的联接点。三条或三条以上支路的联接点。由支路组成的闭合路径。由支路组成的闭合路径。内部不含支路的回路。内部不含支路的回路。I1I2I3ba+ +- -E2R2+ + - -R3R1E11 12 23 3下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 在任一瞬间，流向任一结点的电流等于流出该结在任一瞬间，流向任一结点的电流等于流

8、出该结点的电流。点的电流。 实质实质: 或或: = 0I1I2I3ba+ +- -E2R2+ + - -R3R1E1对结点对结点 a： I1+I2 = I3或或 I1+I2I3= 0下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页I =?例例:广义结点广义结点I = 0IA + IB + IC = 0ABCIAIBIC2 +_+_I5 1 1 5 6V12V下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页即：即： U = 0 在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路循行在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路循行一周，则在这个方向上电位升之和等于电位降之和。一周，则在这个方向上电位升之和等于电位降之和。对

9、回路对回路1：对回路对回路2： E1 = I1 R1 +I3 R3I2 R2+I3 R3=E2或或 I1 R1 +I3 R3 E1 = 0 或或 I2 R2+I3 R3 E2 = 0 I1I2I3ba+ +- -E2R2+ + - -R3R1E11 12 2下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页1列方程前列方程前标注标注回路循行方向；回路循行方向； 电位升电位升 = 电位降电位降 E2 =UBE + I2R2 U = 0 I2R2 E2 + UBE = 02应用应用 U = 0项前符号的确定：项前符号的确定： 3. 开口电压可按回路处理开口电压可按回路处理 注意：注意：1 1对回路对回路

10、1：E1UBEE+B+R1+E2R2I2_下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页对网孔对网孔abda：对网孔对网孔acba：对网孔对网孔bcdb：R6I6 R6 I3 R3 +I1 R1 = 0I2 R2 I4 R4 I6 R6 = 0I4 R4 + I3 R3 E = 0对回路对回路 adbca，沿逆时针方向循行，沿逆时针方向循行： I1 R1 + I3 R3 + I4 R4 I2 R2 = 0应用应用 U = 0列方程列方程对回路对回路 cadc，沿逆时针方向循行，沿逆时针方向循行： I2 R2 I1 R1 + E = 0adbcE+R3R4R1R2I2I4I6I1I3I下一页下一页

11、章目录章目录返回返回上一页上一页例例1-8 图图1-25所示的电路中，所示的电路中， 已知已知E1=23 V, E2=6 V, R1=10 , R2=8 , R3=5 , R4=R6=1 , R5=4 , R7=20 , 试求电流试求电流IAB及电压及电压UCD。E1R2I1R1R3DAR7IABUCDR5CBR4R6E2I2下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页解解 电路中各支路电流的参考方向及回路的绕行电路中各支路电流的参考方向及回路的绕行方向如图方向如图1-251-25所示，所示， 各支路电压与电流采取关联参各支路电压与电流采取关联参考方向。考方向。 图中虚线框所示部分可看成广义节

12、点，由于图中虚线框所示部分可看成广义节点，由于C C、D D两两点之间断开，流出此闭合面的电流为零，故流入此闭合点之间断开，流出此闭合面的电流为零，故流入此闭合面的电流面的电流I IABAB=0=0 ARRREIARRREI1141615810236542232111+下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 在回路在回路ABABCDCD中应用基尔霍夫电压定律，中应用基尔霍夫电压定律， 假定回路的绕行方向如图假定回路的绕行方向如图1-251-25所示，所示， 可列出可列出方程：方程：由于由于IAB=0， 上式代入数据可得上式代入数据可得 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下

13、一页章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 当不需求当不需求a、c和和b、d间的电流时，间的电流时，(a、c)( b、d)可分别看成一个结点。可分别看成一个结点。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 支路数支路数b =4，且恒流，且恒流源支路的电流已知。源支路的电流已知。I1= 2A， I2= 3A， I3=6A 例例2：试求各支路电流。试求各支路电流。对结点对结点 a： I1 + I2 I3 = 7对回路对回路1：12I1 6I2 = 42对回路对回路2：6I

14、2 + UX = 0baI2I342V+I112 6 7A3 cd123+UX对回路对回路3：UX + 3I3 = 0下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页例例3：电路如图2-2所示。 已知E1=4 V， R1=10 , E2=2 V， R2=10 ， Is=1 A， 求电路中各电源的功率及两电阻吸收的功率。E1R1I1E2R2I2IsU解假定各支路电流及电流源端电压的参考方向如解假定各支路电流及电流源端电压的参考方向如图所示。图所示。 根据基尔霍夫电流定律得根据基尔霍夫电流定律得 I1+Is-I2=0 选定回路选定回路和回路和回路的循行方向如图所示。的循行方向如图所示。根据基尔霍夫电压

15、定律得根据基尔霍夫电压定律得回路回路： R1I1+U-E1 =0 回路回路： R2I2 +E2 -U=0 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页例例3：电路如图2-2所示。 已知E1=4 V， R1=10 , E2=2 V， R2=10 ， Is=1 A， 求电路中各电源的功率及两电阻吸收的功率。E1R1I1E2R2I2IsU联立方程联立方程、 、 ， 代入数据后解得代入数据后解得I1=-0.4 A, I2=0.6 A, U=8 V电压源电压源E1吸收的功率为吸收的功率为: P1=-E1I1=-4(-0.4)=1.6 W电压源电压源E2吸收的功率为吸收的功率为: P2=E2I2=20.6

16、=1.2 W电流源电流源Is吸收的功率为吸收的功率为: Ps=-UIs=-81=-8 W （实为发出功率）两电阻吸收的功率为：两电阻吸收的功率为：P=I21R1+I22R2=(-0.4)210+0.6210=5.2 W可见， Ps=P1+P2+P， 整个电路中发出的功率等于吸收的功率。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页课堂小结1 1、用支路电流法分析电路；、用支路电流法分析电路；2 2、支路电流法的优缺点、支路电流法的优缺点 优点：最基本的方法之一，只需根据优点：最基本的方法之一，只需根据 基尔霍夫定律、欧姆定律求解；基尔霍夫定律、欧姆定律求解； 缺点：当电路中支路比较多时，所需缺点

17、：当电路中支路比较多时，所需方程多，求解不便。方程多，求解不便。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页2.3.2 电压源电压源 任何一个实际的电源都可以用一个电动势任何一个实际的电源都可以用一个电动势E E和内和内阻阻R R0 0相串联的理想电路元件的组合来表示，这种电路相串联的理想电路元件的组合来表示，这种电路模型称为电压源模型，模型称为电压源模型， 简称电压源。简称电压源。图图1-13 电压源与外电路的连接电压源与外电路的连接 R0UEIRU=E-R0I （1-16） 电源的端电压电源的端电压U与输出电流与输出电流I之间的关系，称为电源的伏安特之间的关系，称为电源的伏安特性。性。 直

18、流电压源的伏安特性方程直流电压源的伏安特性方程式为式为下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页图1-14 电压源和理想电压源的伏安特性曲线 UI理想电压源电压源0s REIEO图1-15 理想电压源模型UE下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页电压源的特点：电压源的特点：（1 1）端电压固定不变，与外电路无关；）端电压固定不变，与外电路无关；（2 2）流过电压源的电流与外电路有关。）流过电压源的电流与外电路有关。 理想电压源实际上是不存在的，理想电压源实际上是不存在的， 电源的内电阻远小电源的内电阻远小于负载电阻（于负载电阻（R R0 0RRR）时，）时， 电流基本恒定，也电流基本恒

19、定，也可将其认为是理想电流源。可将其认为是理想电流源。电流源的特点：电流源的特点：（1）电流源电流与外电路无关；）电流源电流与外电路无关；（2）电流源两端的电压与外电路有关。）电流源两端的电压与外电路有关。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 电压源和电流源都可作为同一个实际电源的电路电压源和电流源都可作为同一个实际电源的电路模型，模型， 在保持输出电压在保持输出电压U U和输出电流和输出电流I I不变的条件下，不变的条件下， 相互之间可以进行等效变换。相互之间可以进行等效变换。 其等效变换的条件是内阻其等效变换的条件是内阻R R0 0相等，相等， 且且0REIs （1-18） 2.3

20、.4 电压源与电流源的等效变换电压源与电流源的等效变换下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 电压源与电流源作等效变换时应注意：电压源与电流源作等效变换时应注意： (1) (1) 所谓等效，只是对电源的外电路而言的，对所谓等效，只是对电源的外电路而言的，对电源内部则是不等效的。电源内部则是不等效的。 (2)(2)变换时要注意两种电路模型的极性必须一致，变换时要注意两种电路模型的极性必须一致，即电流源流出电流的一端与电压源的正极性端相对即电流源流出电流的一端与电压源的正极性端相对应。应。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页(3)理想电压源与理想电流源不能相互等效变换。理想电压源与理

21、想电流源不能相互等效变换。（4）凡是电动势为）凡是电动势为E的理想电压源与某电阻的理想电压源与某电阻R串联的有源串联的有源支路，支路， 都可以变换成电流为都可以变换成电流为Is的理想电流源与电阻的理想电流源与电阻R并联并联的有源支路，的有源支路， 反之亦然。反之亦然。 相互变换的关系是相互变换的关系是REIs（1-19） 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 例例1-51-5求图求图1-20(1-20(a a) )所示电路中的电流所示电路中的电流I I和电和电压压U U。 AREIs5210011解解 根据电压源与电根据电压源与电流源相互转换的原理，流源相互转换的原理， 由由E1与与R

22、0组成的电压源可组成的电压源可以转换为电流源，以转换为电流源， 如图如图1-20(1-20(b b) )所示。所示。 其中其中下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页故负载中的电流和电压为故负载中的电流和电压为VRIUAIRRRIs1052510222200+ 将两个并联的电流源合并成一个等效电流源，将两个并联的电流源合并成一个等效电流源， 如图如图1-20(c)1-20(c)所示。所示。 其中，其中， Is2=Is1+Is=5+5=10 A R0=2 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页2121RREII+ + SIRRRI2121+

23、+- - S21221111IRRRRREIII+ +- -+ + + + SIRRRI2112+ + S21121IRRRRRE+ + + + 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页12112112111211 ) (RIRIRIIRIP + + + + 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页A1A5510322 + + + + RREIV5V5122S RIU下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页A5 . 0A5 . 0A1 222 - - - - III所所以以A5 . 01555S3232 + + + + IRRRIV5 . 2V55 . 022S RIUV5 . 7

24、2.5V5VSSS + + + + UUU下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页课堂练习：课堂练习：如图电路，用叠加原理计算电流如图电路，用叠加原理计算电流I。4 4 6 2 I10A8V+ +电电压压源源作作用用V8电电流流源源作作用用10AA4- - + + III4 4 6 2 8VIsI 4 4 6 2 10AI A1 IA544410- - + + - - I下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页课堂小结1 1、叠加定理反映了线性电路的基本性

25、质；、叠加定理反映了线性电路的基本性质；2 2、用叠加定理分析电路；、用叠加定理分析电路；3 3、含有受控源电路的分析。、含有受控源电路的分析。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页电路分析方法小结电路分析方法小结电路的分析方法电路的分析方法电压源和电流源的等效变换电压源和电流源的等效变换叠加定理叠加定理支路电流法支路电流法总结：每种方法的特点，适用于什么情况？下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页习题讲解E1I1R1R01E2I2R2R02E3I3R3R03下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页2-9 2-9 试用叠加定理求解图试用叠加定理求解图2-162-16所示电路中所

26、示电路中的电流的电流I I。12 V4 4 6 V6 4 I下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页2-11 2-11 电路如图电路如图2-182-18所示，所示，I=1AI=1A，试求电，试求电动势动势E E。E5 5 1 1 2 2 1 5 VI1 A下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页2.4 万用电桥的调试和使用目的：目的： 掌握掌握QS18A型万用电桥的面板设置及其操作型万用电桥的面板设置及其操作方法；会用方法；会用QS18A型万用电桥测量电阻器的阻值。型万用电桥测量电阻器的阻值。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页2.4.1 万用电桥工作原理万用电桥工作原理万用电

27、桥介绍：万用电桥介绍： 电桥法是一种比较测量法，它把被测量与电桥法是一种比较测量法，它把被测量与同类性质的同类性质的已知标准量已知标准量相比较，从而确定被测量的大小。电桥主要由相比较，从而确定被测量的大小。电桥主要由电桥电路、信号源和指零电路三部分组成。电桥电路、信号源和指零电路三部分组成。 万用电桥可以测量电阻器、电容器和电感器，测量时万用电桥可以测量电阻器、电容器和电感器，测量时通过切换开关将电桥内标准电阻、标准电容与被测元件组通过切换开关将电桥内标准电阻、标准电容与被测元件组合成不同的电桥以满足不同的测量要求。合成不同的电桥以满足不同的测量要求。 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上

28、一页2.4.1 万用电桥工作原理万用电桥工作原理 工作原理：工作原理： 常见的四臂电桥电路中除一个桥臂接入被测元件常见的四臂电桥电路中除一个桥臂接入被测元件Rx外，其外，其余三个桥臂均接入已知标准元件，如下图所示：一个桥臂接入余三个桥臂均接入已知标准元件，如下图所示：一个桥臂接入可调标准元件可调标准元件R1，另外两个桥臂接入固定值的标准元件，另外两个桥臂接入固定值的标准元件R2、R3 。电桥调节平衡时对角点电位相等，即电流为零，此时指。电桥调节平衡时对角点电位相等，即电流为零，此时指示仪指示为零。再利用电桥平衡条件示仪指示为零。再利用电桥平衡条件R1R3=R2R4计算即可得计算即可得被测量的数

29、值。被测量的数值。 电桥的原理图电桥的原理图BDR1RxR2R3IV下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页2.4.2 电阻的测量电阻的测量1. 从五色环判断电阻的大概值。从五色环判断电阻的大概值。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页2.4.2电阻的测量电阻的测量 2、根据五色环的读数，旋动量程开关放在适当位、根据五色环的读数，旋动量程开关放在适当位置上，比置上，比所测电阻值大所测电阻值大。例如：电阻五色环读数。例如：电阻五色环读数150k，则量程开关应在，则量程开关应在1M 量程量程位置上。位置上。量程开关量程开关下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页2.4.2电阻的测量电

30、阻的测量 3、旋动测量选择开关，如果放在、旋动测量选择开关，如果放在R10位置位置时，量程开关应放在时，量程开关应放在100 1 OM 位置。位置。测量选择开关测量选择开关下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页2.4.2 电阻的测量电阻的测量 4、先将灵敏度开到较小位置，调节电桥、先将灵敏度开到较小位置，调节电桥“读数读数”旋钮的第旋钮的第一位步进开关和第二位滑线盘使电表指针尽量往零方向偏一位步进开关和第二位滑线盘使电表指针尽量往零方向偏转。转。灵敏度调灵敏度调节旋钮节旋钮读数旋钮读数旋钮左：第一位步进开关左：第一位步进开关右：第二位滑线盘右：第二位滑线盘下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页精品课件精品课件！下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页精品课件精品课件！下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页2.4.2 电阻的测量电阻的测量5. 将灵敏度开到将灵敏度开到“100”后再后再调节滑线盘调节滑线盘，使电表指，使电表指针偏转到针偏转到“0”，此时电表达到最后平衡。，此时电表达到最后平衡。被测量被测量RX=量程开关指示值量程开关指示值读数读数；电流偏转到电流偏转到“0”