1、电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义 第1章 认识电路 第2章 简单直流电路 第3章 复杂直流电路 第4章 电容 第5章 磁场和磁路 第6章 电磁感应 第7章 初识正弦交流电 第8章 正弦交流电路 第9章 谐振电路 第10章 三相正弦交流电路 第11章 瞬态过程电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义第1章 认识电路电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义教学难点：教学难点：1了解电路的三种状态特点。了解电路的三种状态特点。2理解理想元件与电路模型、线性电阻与非线性电阻的理解理想元件与电路模型、线性电阻与非线性电阻的概念。概念。教学重点
2、：教学重点：1.了解电路的基本组成、电路的三种状态和额定电压、电了解电路的基本组成、电路的三种状态和额定电压、电流、功率等概念。流、功率等概念。2掌握电流、电功率、电能等基本概念。掌握电流、电功率、电能等基本概念。3掌握电阻定律、欧姆定律、焦耳定律，了解电阻与温掌握电阻定律、欧姆定律、焦耳定律，了解电阻与温度的关系。度的关系。电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义序号内容 学时 1 绪论 1 2 第一节 电路 3 第二节 电流 4 第三节 电阻1 5 第四节 部分电路欧姆定律 6 第五节 电能和电功率1 7 单元小结 8 单元总学时3学时分配：学时分配：电工技术基础与技能电
3、工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义1.11.1电路电路1.21.2电流电流1.31.3电阻电阻1.41.4部分电路欧姆定律部分电路欧姆定律1.51.5电能和电功率电能和电功率单元小结单元小结电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义第一节电路第一节电路 一、电路的基本组成一、电路的基本组成二、电路模型二、电路模型(电路图电路图)电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义一、电路的基本组成一、电路的基本组成动画动画 M1-1电路的状态电路的状态1什么是电路什么是电路电路是由各种元器件电路是由各种元器件(或电工设备或电工设备)按一定方式连接起来按一定方式连接起来
4、的总体，为电流的流通提供了路径。的总体，为电流的流通提供了路径。电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义2电路的基本组成电路的基本组成 电路的基本组成包括以下四个部分：电路的基本组成包括以下四个部分：(1)电源电源(供能元件供能元件)：为电路提供电能的设备和器件为电路提供电能的设备和器件(如电池、发电机等如电池、发电机等)。图图1-1简单的直流电路简单的直流电路 电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义(2)负载负载(耗能元件耗能元件):):使用使用(消耗消耗)电能的设备和电能的设备和器件器件(如灯泡等用电器如灯泡等用电器)。控制电路工作状态的器件或设备控制
5、电路工作状态的器件或设备(如如开关等开关等)。将电器设备和元器件按一定方式连接将电器设备和元器件按一定方式连接起来起来(如各种铜、铝电缆线等如各种铜、铝电缆线等)。(3)控制器件：控制器件：(4)(4)连接导线：连接导线：电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义3电路的状态电路的状态(1)通路通路(闭路闭路)：电源与负载接通，电路中有电流通过，：电源与负载接通，电路中有电流通过，电气设备或元器件获得一定的电压和电功率，进行能量转换。电气设备或元器件获得一定的电压和电功率，进行能量转换。(2)开路开路(断路断路)：电路断开，电路中没有电流通过，又称：电路断开，电路中没有电流通过
6、，又称为空载状态。为空载状态。(3)短路短路(捷路捷路)：电源两端或电路中某些部分被导线直接：电源两端或电路中某些部分被导线直接相连，输出电流过大对电源来说属于严重过载，如没有保护措相连，输出电流过大对电源来说属于严重过载，如没有保护措施，电源或电器会被烧毁或发生火灾，所以通常要在电路或电施，电源或电器会被烧毁或发生火灾，所以通常要在电路或电气设备中安装熔断器、保险丝等保险装置，以避免发生短路时气设备中安装熔断器、保险丝等保险装置，以避免发生短路时出现不良后果。出现不良后果。电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义二、电路模型二、电路模型(电路图电路图)图图1-2手电筒的电路
7、原图手电筒的电路原图由由理想元件理想元件构成的电路称为实际电路的构成的电路称为实际电路的电路模型电路模型，也称为实，也称为实际电路的际电路的电路原理图电路原理图，简称为，简称为电路图电路图。例如手电筒的电路如图。例如手电筒的电路如图 1-2 所示。所示。电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义理想元件 电路是由电特性相当复杂的器件组成的，为了便于使用数电路是由电特性相当复杂的器件组成的，为了便于使用数学方法对电路进行分析，可将电路实体中的各种电器设备和元学方法对电路进行分析，可将电路实体中的各种电器设备和元器件用一些能够表征它们主要电磁特性的理想元件器件用一些能够表征它们主要
8、电磁特性的理想元件(模型模型)来代来代替，而对它的实际结构、材料、形状等非电磁特性不予考虑。替，而对它的实际结构、材料、形状等非电磁特性不予考虑。电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义表表 1-3常用理想元件及符号常用理想元件及符号电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义第二节电流第二节电流 一、电流的基本概念一、电流的基本概念二、直流电流二、直流电流三、交流电流三、交流电流电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义一、电流的基本概念一、电流的基本概念 电路中电荷沿着导体的定向运动即形成电路中电荷沿着导体的定向运动即形成电流电流，其方向规定
9、，其方向规定为正电荷流动的方向为正电荷流动的方向(或负电荷流动的反方向或负电荷流动的反方向)，其大小等于在，其大小等于在单位时间内通过导体横截面的电荷量，单位时间内通过导体横截面的电荷量，电流电流用符号用符号 I 或或 i(t)表示，表示，讨论一般电流时可用符号讨论一般电流时可用符号 i。电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义设在设在 t=t2t1 时间内，通过导体横截面的电荷量为时间内，通过导体横截面的电荷量为 q=q2q1，则在，则在 t 时间内的电流强度可用数学公式表示为时间内的电流强度可用数学公式表示为tqti )(式中，式中，t 为很小的时间间隔，时间的国际单位制
10、单位为为很小的时间间隔，时间的国际单位制单位为 s s(秒秒)，电荷量电荷量 q 的国际单位制为库仑的国际单位制为库仑(C)。电流。电流 i(t)的国际单位制的国际单位制为为A A(安培安培)。常用的电流单位还有常用的电流单位还有mAmA（毫安毫安）、A A（微安微安）、）、kAkA（千千安安）等，它们与安培的换算关系为等，它们与安培的换算关系为1 mA=10-3A；1 A=10-6 A；1 kA=103 A电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义二、直流电流二、直流电流 常数常数 tQtqI 如果电流的大小及方向都不随时间变化，即在单位时间内如果电流的大小及方向都不随时间变
11、化，即在单位时间内通过导体横截面的电荷量相等，则称之为通过导体横截面的电荷量相等，则称之为稳恒电流稳恒电流或或恒定电流恒定电流，简称为简称为直流直流(Direct Current)，记为，记为 DC 或或 dc，直流电流要用，直流电流要用大写字母大写字母 I 表示。表示。直流电流直流电流 I 与时间与时间 t 的关系在的关系在 It 坐标系中为一条与时间坐标系中为一条与时间轴平行的直线。轴平行的直线。电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义三、交流电流三、交流电流 如果电流的大小及方向均随时间变化，则称为如果电流的大小及方向均随时间变化，则称为变动电流变动电流。对电路分析来说
12、，一种最为重要的变动电流是对电路分析来说，一种最为重要的变动电流是正弦交流电流正弦交流电流，其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化，将之简称为其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化，将之简称为交流交流(Alternating Current)，记为，记为 AC 或或 ac，交流电流的瞬时，交流电流的瞬时值要用小写字母值要用小写字母i 或或 i(t)表示。表示。电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义第三节电阻第三节电阻一、电阻元件一、电阻元件 二、电阻与温度的关系二、电阻与温度的关系电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义一、电阻元件一、电阻元件电阻
13、元件电阻元件是对电流呈现阻碍作用的耗能元件，例如灯泡、是对电流呈现阻碍作用的耗能元件，例如灯泡、电热炉等电器。电热炉等电器。电阻定律电阻定律SlR 制 成 电 阻 元 件 的 材 料 电 阻 率，国 际 单 位 制 单 位 为制 成 电 阻 元 件 的 材 料 电 阻 率，国 际 单 位 制 单 位 为 m(欧欧米米)；l 绕制成电阻的导线长度，国际单位制为绕制成电阻的导线长度，国际单位制为m(米米)；S 绕制成电阻的导线横截面积，国际单位制为绕制成电阻的导线横截面积，国际单位制为 m2(平方米平方米)；R 电阻值，国际单位制为电阻值，国际单位制为 (欧欧)。经常用的电阻单位还有经常用的电阻单
14、位还有k k (千欧千欧 )、M M (兆欧兆欧)1 k =103 ；1 M =106 电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义二、电阻与温度的关系二、电阻与温度的关系 电阻元件的电阻值大小一般与温度有关，衡量电阻受温度影电阻元件的电阻值大小一般与温度有关，衡量电阻受温度影响大小的物理量是响大小的物理量是温度系数温度系数，其定义为温度每升高，其定义为温度每升高 1 C 时电阻值时电阻值发生变化的百分数。发生变化的百分数。如果设任一电阻元件在温度如果设任一电阻元件在温度 t1 时的电阻值为时的电阻值为 R1，当温度升高，当温度升高到到 t2 时电阻值为时电阻值为 R2，则该电阻
15、在，则该电阻在 t1 t2 温度范围内的温度范围内的(平均平均)温度温度系数为系数为)(12112ttRRR如果如果 R2 R1，则，则 0，将，将 R 称为称为正温度系数电阻正温度系数电阻，即电阻，即电阻值随着温度的升高而增大值随着温度的升高而增大；如果；如果 R2 R1，则，则 R R0 0 时时(相当于开路相当于开路)，则，则 U U=E E；当；当 R R R R0 0时时(相当于短路相当于短路)，则则 U U=0 0，此时一，此时一 般情况下的电流般情况下的电流 (I I=E E/R R0 0)很大，电源容很大，电源容易烧毁。易烧毁。ERRRIRERIU00 电工技术基础与技能电工技
16、术基础与技能平凉信息工程学校 杨义解解:根据闭合电路的欧姆定律，列出联立方程组根据闭合电路的欧姆定律，列出联立方程组E E=R R1 1I I1 1 R R0 0 I I1 1(当当 S S 合到位置合到位置 1 1 时时)E E=R R2 2I I2 2 R R0 0 I I2 2(当当 S S 合到位置合到位置 2 2 时时)解得：解得：R R0 0 1 1 ，E E 3 V 3 V。本例题给出了一种测量直流。本例题给出了一种测量直流电源电动势电源电动势 E E 和内阻和内阻R R0 0的方法。的方法。电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义2.22.2电阻的串联电阻的串
17、联 一、电阻串联电路的特点一、电阻串联电路的特点二、应用举例二、应用举例电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义一、串联电路的特点串联电路的特点图图 2-32-3电阻的串联电阻的串联设总电压为设总电压为 U U、电流为、电流为 I I、总功率为、总功率为 P P，1.1.等效电阻等效电阻:R R R R1 1 R R2 2 R Rn nIRURURURUnn 22112.2.分压关系：分压关系：电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义 特例：两只电阻特例：两只电阻 R R1 1、R R2 2串联时，等效电阻串联时，等效电阻 R R=R R1 1 R R2 2
18、,则有分压公式则有分压公式 URRRUURRRU21222111 ，22211IRPRPRPRPnn 3.3.功率分配功率分配:电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义二、应用举例应用举例解：将电灯解：将电灯(设电阻为设电阻为 R R1 1)与与一只分压电阻一只分压电阻R R2 2串联后，接入串联后，接入 U U 220 V 220 V 电源上，如图电源上，如图 2-4 2-4 所示。所示。【例例2-32-3】有一盏额定电压有一盏额定电压 U U1 1 40 V 40 V，额定电流，额定电流 I I 5 A 5 A 的电灯，应该怎样把它接入电压的电灯，应该怎样把它接入电压 U
19、 U 220 V 220 V 照明电路照明电路中？中？图图 2-42-4例题例题 2-32-3电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义 36518022IUR解法一：分压电阻解法一：分压电阻 R R2 2 上的电压上的电压U U2 2=U UU U1 1=(=(220 220 40)V 40)V=180 V180 V，且，且 U U2 2=R R2 2I I，则，则解法二：利用两只电阻串联的分压公式解法二：利用两只电阻串联的分压公式 8112111IURURRRU，且，且可得可得 361112UUURR即将电灯与一只即将电灯与一只 36 36 的分压电阻串联后，接入的分压电阻
20、串联后，接入 U U=220 V 220 V 照明电路中即可。照明电路中即可。电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义【例例 2-42-4】有一只电流表，内阻有一只电流表，内阻 R Rg g 1 1 k k ，满偏电流为，满偏电流为I Ig g 100A100A，要把它改，要把它改成量程为成量程为 U Un n 3 V3 V的电压表，应该串联一的电压表，应该串联一只多大的分压电阻只多大的分压电阻 R R？电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义 解：如图解：如图 2-5 2-5 所示。该电流表的电压量程为所示。该电流表的电压量程为 U Ug g=R Rg g
21、I Ig g=0.1 V0.1 V，与分压电阻，与分压电阻 R R串联后的总电压串联后的总电压 U Un n=3 V3 V，即将电压量程，即将电压量程扩大到扩大到 n n=U Un n/U Ug g=30 30 倍。倍。利用两只电阻串联的分压公式，利用两只电阻串联的分压公式，可得可得 nURRRU ggg k29)1(1gggggRnRUURUUURgnn则则 上例表明，将一只量程上例表明，将一只量程为为 U Ug g，内阻为，内阻为 R Rg g 的表头扩大到的表头扩大到量程为量程为 U Un n，所需要的分压电阻，所需要的分压电阻 R R=(n n 1)1)R Rg g，其中，其中 n n
22、=(U Un n/U Ug g)称为电压扩大倍数。称为电压扩大倍数。图图 2-52-5例题例题 2-42-4A A电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义2.3电阻的并联电阻的并联一、并联电路的特点一、并联电路的特点二、应用举例二、应用举例电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义nRRRR111121 设总电流为设总电流为 I I，总电压为总电压为 U U，总功率为，总功率为 P P。1.1.等效电导等效电导:G G=G G1 1 G G2 2 G Gn n 即即 一、电阻并联电路的特点一、电阻并联电路的特点 图图 2-62-6电阻的并联电阻的并联2.2.分
23、流关系：分流关系：R R1 1I I1 1=R R2 2I I2 2=R Rn nI In n=RIRI=U U3.3.功率分配：功率分配：R R1 1P P1 1=R R2 2P P2 2=R Rn nP Pn n=RPRP=U U 2 2I I电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义特例：两只电阻特例：两只电阻 R R1 1、R R2 2 并联时，等效电阻并联时，等效电阻 2121RRRRR 。，IRRRIIRRRI21122121 则有分流公式则有分流公式 电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义【例例2-52-5】如图如图 2-7 2-7 所示，电源
24、供电电压所示，电源供电电压U U=220 V220 V，每根输，每根输电导线的电阻均为电导线的电阻均为 R R1 1=1 1 ，电路中一共并联，电路中一共并联 100 100 盏额定电压盏额定电压 220V220V、功率、功率 40 W 40 W 的电灯。假设电灯正常发光时电阻值为常数。的电灯。假设电灯正常发光时电阻值为常数。试求：试求：(1)(1)当只有当只有 10 10 盏电灯工作时，每盏电灯的电压盏电灯工作时，每盏电灯的电压 U UL L 和功率和功率 P PL L；(2)(2)当当 100 100 盏电灯全部工作时，每盏电灯的电压盏电灯全部工作时，每盏电灯的电压 U UL L 和功率和
25、功率 P PL L。二、应用举例二、应用举例图图 2-72-7例题例题2-52-5电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义解解:每盏电灯的电阻为每盏电灯的电阻为 R R=U U2 2/P P=1210 1210 ，n n 盏电灯并联盏电灯并联后的等效电阻为后的等效电阻为 R Rn n=R R/n n，根据分压公式，可得每盏电灯的根据分压公式，可得每盏电灯的电压：电压：功率：功率：URRRUnn 1L2RUP2LL(1 1)当只有当只有 10 10 盏电灯工作时，即盏电灯工作时，即 n n=1010，则，则 R Rn n=R/n R/n=121 121 ，因此，因此 W39V2
26、1622LL1L RUPURRRUnn，(2 2)当当100100盏电灯全部工作时，即盏电灯全部工作时，即 n n=100=100，则，则 R Rn n=R/n R/n=12.1 12.1 ，W29V18922LL1L RUPURRRUnn，电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义【例例2-62-6】有一只微安表，满偏电流有一只微安表，满偏电流I Ig g=100=100 A A、内阻、内阻 R Rg g=1 k=1 k，要改装成量程为要改装成量程为 I In n=0.1A=0.1A的电流表，试求所需分流电的电流表，试求所需分流电阻阻 R R。图图 2-82-8例题例题2-6
27、2-6电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义 解：如图解：如图 2-8 2-8 所示，所示，设设 n n=I In n/I Ig g(称为电流量程扩大称为电流量程扩大倍数倍数)，根据分流公式可得，根据分流公式可得I I n n，则，则RRRI gg1 nRRg本题中本题中 n n=I In n/I Ig g=1000=1000，111000k11nRRg上例表明，将一只量程为上例表明，将一只量程为 I Ig g，内阻为，内阻为 R Rg g 的表头扩大到量程的表头扩大到量程为为 I In n，所需要的分流电阻，所需要的分流电阻R R=R Rg g/(/(n n 1)1)，其
28、中，其中 n n=(I In n/I Ig g)称称为电流扩大倍数。为电流扩大倍数。电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义2.4电阻的混联电阻的混联一、混联电路分析步骤一、混联电路分析步骤二、解题举例二、解题举例电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义一、混联电路分析步骤一、混联电路分析步骤在电路中，既有电阻的串联又有电阻的并联，称为在电路中，既有电阻的串联又有电阻的并联，称为电阻的电阻的混联混联。对混联电路的分析和计算大体上可分为以下几个步骤：。对混联电路的分析和计算大体上可分为以下几个步骤：1 1首先整理清楚电路中电阻串、并联关系，必要时重新画首先整理
29、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；出串、并联关系明确的电路图；2 2利用串、并联等效电阻公式计算出电路中总的等效电阻；利用串、并联等效电阻公式计算出电路中总的等效电阻；3 3利用已知条件进行计算，确定电路的端电压与总电流；利用已知条件进行计算，确定电路的端电压与总电流；4 4根据电阻分压关系和分流关系，逐步推算出各支路的电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。流或各部分的电压。电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义二、解题举例二、解题举例【例例2-72-7】如图如图 2-9 2-9 所示，已知所示，已知 R R1
30、 1 R R2 2 8 8 ，R R3 3 R R4 4 6 6 ，R R5 5 R R6 6 4 4 ，R R7 7 R R8 8 24 24 ，R R9 9 16 16 ，电，电压压 U U 224 V 224 V。试求：试求：(1)(1)电路总的等效电阻电路总的等效电阻 R RABAB与总电流与总电流 I I；(2)(2)电阻电阻 R R9 9 两端的电压两端的电压 U U9 9 与与通过它的电流通过它的电流 I I9 9。图图2-92-9例例2-72-7 电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义V32 A2V48V962412999965EF9CD4EF3EFEFIR
31、URRRUIURRRRU，(2 2)利用分压关系求各部分电压：利用分压关系求各部分电压：U UCD CD=R RCDCD I I =96 V=96 V，解解:(:(1 1)R R5 5、R R6 6、R R9 9三者串联后，再与三者串联后，再与 R R8 8 并联，并联，E E、F F两端两端等效电阻等效电阻R REF EF (R R5 5 R R6 6 R R9 9)R R8 8 12 12 R REFEF、R R3 3、R R4 4 三电阻串联后，再与三电阻串联后，再与 R R7 7 并联，并联，C C、D D 两端等效电两端等效电阻阻 R RCD CD (R R3 3 R REF EF
32、R R4 4)R R7 7 12 12 总的等效电阻总的等效电阻 R RAB AB R R1 1 R RCD CD R R2 2 28 28 总电流总电流 I I U U/R RAB AB （224/28224/28）A A 8 A8 A电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义 【例例2-82-8】如图如图 2-10 2-10 所示，已知所示，已知 R R 10 10 ，电源电动，电源电动势势 E=E=6 V6 V，内阻，内阻 r r 0.5 0.5 ，试求电路中的总电流，试求电路中的总电流 I I。图图2-10 2-10 例题例题 2-8 2-8 的等效电路的等效电路电工技
33、术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义解解:首先整理清楚电路中电阻串、并联关系，并画出等效电路，首先整理清楚电路中电阻串、并联关系，并画出等效电路，如图如图 2-11 2-11 所示。所示。四只电阻并联的等效电阻为四只电阻并联的等效电阻为 R Re e R R/4/4 2.5 2.5 根据全电路欧姆定律，电路中的总电流为根据全电路欧姆定律，电路中的总电流为 A2erREI图图 2-112-11例题例题 2-8 2-8 的等效电路的等效电路 电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义2.5 2.5 万用表万用表一、万用表的使用方法一、万用表的使用方法二、万用表使用的
34、主要事项二、万用表使用的主要事项电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义万用表又称为复用电表。它是一种可以测量多种电量的多量万用表又称为复用电表。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。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、电感压等，有的万用表还
35、可以测量音频电平、交流电流、电容、电感以及晶体管的以及晶体管的 值等。值等。一、万用表的认识与使用一、万用表的认识与使用电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义 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（称为动圈），它的电阻可动的线圈（称为动圈），它的电阻 R Rg g 称为表头的内阻。动圈称为表头的内阻。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，用而发生偏转。固定在动圈上的
36、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刻度时，动与动圈中的电流成正比。当指针指示到表盘刻度的满刻度时，动圈中所通过的电流称为满偏电流圈中所通过的电流称为满偏电流 I Ig g。R Rg g与与 I Ig g 是表头的两个主要是表头的两个主要参数。参数。电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义1 1直流电压的测量直流电压的测量 将表头串联一只分压电阻将表头串联一只分压电阻 R R，即构成一个简单的直流电压表，即构成一个简单的直流电压表，如图如图 2-12 2-12 所示。所示。图图 2-122-12简单的直流电压表简单的直流电压表电工技术基础
37、与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义gxRRUI 测量时将电压表并联在被测电压测量时将电压表并联在被测电压 U Ux x 的两端，通过表头的的两端，通过表头的电流与被测电压电流与被测电压 U Ux x 成正比成正比 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，即可得到几个不同表头串联，即可得到几个不同 的电压量程。的电压量程。电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义解解:利用电压表扩大量程公式利用电压表扩大量程公式 R R (n n 1)1)R Rg g，其中，其中 n n (U Un n/U Ug g)
38、，U Ug g R Rg gI Ig g 0.15 V 0.15 V。(1 1)求求 R R1 1：n n1 1 (U U1 1/U Ug g)16.67 16.67，R R1 1 (n n1 1 1)1)R Rg g 47 47 k k (2)(2)求求 R R2 2：把：把 R Rg2 g2 R Rg g R R1 1 50 k 50 k 视为表头内阻，视为表头内阻，n n2 2 (U U2 2/U U1 1)4 4，则，则 R R2 2 (n n 1)1)R Rg2 g2 150 k 150 k (3)(3)求求 R R3 3：把：把 R Rg3 g3 R Rg g R R1 1 R R
39、2 2 200 k 200 k 视为表头内阻，视为表头内阻，n n3 3 (U U3 3/U U2 2)5 5，则，则 R R3 3 (n n5 5 1)1)R Rg3 g3 800 k 800 k 电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义【例例2-92-9】如图如图 2-13 2-13 所示，某万用表的直流电压表部分电所示，某万用表的直流电压表部分电路，五个电压量程分别是路，五个电压量程分别是 U U1 1 2.5 V 2.5 V，U U2 2 10 V 10 V，U U3 3 50 V 50 V，U U4 4 250 V 250 V，U U5 5 500 V 500 V，
40、已知表头参数，已知表头参数R Rg g 3 k 3 k ，I Ig g 50A50A。试求电路中各分压电阻。试求电路中各分压电阻 R R1 1、R R2 2、R R3 3、R R4 4、R R5 5。图图 2-132-13例例2-92-9 电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义 (4)(4)求求 R R4 4：把：把 R Rg4 g4 R Rg g R R1 1 R R2 2 R R3 3 1000 k 1000 k 视为视为表头内阻，表头内阻，n n4 4 (U U4 4/U U3 3)5 5，则，则 R R4 4 (n n 1)1)R Rg4g4 4000 k4000
41、k 4 M 4 M (5 5)求求 R R5 5：把：把 R Rg5 g5 R Rg g R R1 1 R R2 2 R R3 3 R R4 4 5 M 5 M 视为表头视为表头内阻，内阻，n n5 5 (U U5 5/U U4 4)2 2，则，则 R R4 4 (n n 1)1)R Rg5 g5 5 M 5 M 电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义将表头并联一只分流电阻将表头并联一只分流电阻 R R，即构成一个最简单的直流电流，即构成一个最简单的直流电流表，如图表，如图 2-14 2-14 所示。所示。设被测电流为设被测电流为 I Ix x，则通过表头的电流与，则通过表
42、头的电流与被测电流被测电流 I Ix x 成正比，即成正比，即 xgGIRRRI ggGgRIIIR分流电阻分流电阻 R R 由电流表的量程由电流表的量程 I Ig g 和表头参数确定和表头参数确定 2.2.直流电流的测量直流电流的测量图图 2-142-14简单的直流电流表简单的直流电流表 电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义实际万用表是利用转换开关将电流表制成多量程的，实际万用表是利用转换开关将电流表制成多量程的，如图如图 2-15 2-15 所示。所示。图图 2-152-15多量程的直流电流表多量程的直流电流表 A A电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学
43、校 杨义万用表测量电阻万用表测量电阻(即欧姆表即欧姆表)的电路如图的电路如图 2-16 2-16 所示。所示。3.3.电阻的测量电阻的测量图图 2-16 2-16 电阻表原理电阻表原理 A AA AA A电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义可变电阻可变电阻 R R 称为调零电阻，当红、黑表笔相接时称为调零电阻，当红、黑表笔相接时(相当于相当于被测电阻被测电阻 R Rx x 0)0)，调节，调节 R R 的阻值使指针指到表头的满刻度，的阻值使指针指到表头的满刻度，即即RRREI0gg万用表电阻挡的零点在表头的满刻度位置上。而电阻无穷万用表电阻挡的零点在表头的满刻度位置上。而
44、电阻无穷大时大时(即红、黑表笔间开路即红、黑表笔间开路)指针在表头的零刻度位置上。指针在表头的零刻度位置上。当红、黑表笔间接被测电阻当红、黑表笔间接被测电阻 R Rx x 时，通过表头的电流为时，通过表头的电流为xRRRREI 0g可见表头读数可见表头读数 I I 与被测电阻与被测电阻 R Rx x 是一一对应的，并且成反是一一对应的，并且成反比关系，因此电阻表刻度不是线性的。比关系，因此电阻表刻度不是线性的。电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义万用表有红与黑两只表笔（测棒），表笔可插入万用表的万用表有红与黑两只表笔（测棒），表笔可插入万用表的“、”两个极性插孔里，注意一
45、定要严格将红表笔插入两个极性插孔里，注意一定要严格将红表笔插入“”极性插孔里，黑表笔插入极性插孔里，黑表笔插入“”极性插孔里。测量直流电流、极性插孔里。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位试测，如不合适再逐步改用较低的挡位，以表头指大的高挡位试测，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。针移动到满刻度的三分之二位置附近为宜。1.1.正确使用转换开关和表笔插孔
46、正确使用转换开关和表笔插孔二、万用表使用的注意事项二、万用表使用的注意事项电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义2.2.正确读数正确读数 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。被测量的种类、性质和所用量程认清所对应的读数标尺。3.3.正确测量电阻值正确测量电阻值 在使用万用表的电阻挡测量电阻之前，应首先把红、黑表笔在使用万用表的电阻挡测量电阻之前，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短接，调节指针到欧姆标尺的零位上，并要正
47、确选择电阻倍率挡位。测量某电阻位。测量某电阻 R Rx x 时，一定要使被测电阻断电且不与其他电路时，一定要使被测电阻断电且不与其他电路有任何接触，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。当利用电阻表内部电池作为测试电源时果。当利用电阻表内部电池作为测试电源时(例如判断二极管或例如判断二极管或三极管的管脚三极管的管脚)，要注意到，要注意到黑表笔接的是电源正极，红表笔接的黑表笔接的是电源正极，红表笔接的是电源负极是电源负极。电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义4.4.测量高电压时的注意事项测量高电压时的注意事项
48、在测量高电压时务必要注意人身安全，应先将黑表笔固定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，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，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不能在测量时带电转动转换开关转换开关改变量程或挡位。改变量程或挡位。电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义5.5.万用表的维护万用表的维护万用表应水平放置使用，要防止受振动、受
49、潮热，使用万用表应水平放置使用，要防止受振动、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。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位或最高交流电压挡每次测量完毕，要将转换开关置于空挡位或最高交流电压挡位上。在测量电阻时，如果将两只表笔短接后指针仍调整不位上。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他元件。内其他
50、元件。电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义2.62.6电阻的测量电阻的测量 一、电阻的测量方法一、电阻的测量方法二、伏安法测电阻二、伏安法测电阻 三、惠斯通电桥三、惠斯通电桥电工技术基础与技能电工技术基础与技能平凉信息工程学校 杨义一、电阻的测量方法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，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，一般是在工程中所测量的电阻值，一般是在 1010-6-6 10 1012 12 的范围内。的范围内。为减小测量误差，选用适当的测量电阻方法，通常是将电为减小测量误差，选用适当的测量电阻方法，通常是将电
