电流与电压的测量
测量电流和电压实验
测量电流和电压实验电流和电压是电学中基础而重要的概念。
在实验中，测量电流和电压的方法是了解电路中电流和电压大小的关键所在。
本文将介绍测量电流和电压的实验方法和步骤。
一、实验目的本实验的目的是通过合适的实验仪器，准确测量电流和电压，掌握测量电路中电流和电压的方法和技巧。
二、实验仪器和材料1. 直流电源2. 电压表3. 安培表4. 连接线5. 电阻器6. 实验电路板三、实验步骤1. 准备工作：a. 确保实验仪器和连接线已正确连接好。
b. 将实验电路板连接至电源的正负极，确保电路板上的电阻器正确连接。
2. 测量电压：a. 将电压表的红表笔与电路板上的电阻器两端连接，黑表笔连接至电路板上的零电位。
b. 打开电源，调节电压大小，记录电压表的读数。
3. 测量电流：a. 将安培表串联在电路板上的电阻器处，注意安培表的极性。
b. 打开电源，记录安培表的读数。
四、实验注意事项1. 在操作过程中，要注意保持实验环境的安全与整洁。
2. 为了准确测量电流和电压，要选择合适的量程，并确保测量仪器的精度符合实验要求。
3. 在连接电路时，要确保连接线没有接触到其他电路元件，以防止短路或干扰测量结果。
4. 在读取测量仪器的读数时，要仔细观察，确保读数准确无误。
五、实验结果和分析通过上述实验步骤，我们可以得到电压表和安培表的测量结果。
根据测量结果，我们可以计算出电路中电流的大小，并根据欧姆定律计算出电路中的电阻值。
六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了测量电流和电压的实验方法与步骤，并掌握了合适的实验仪器的使用技巧。
同时，通过分析测量结果，我们加深了对电流和电压的理解，并学会了利用欧姆定律计算电路中的电阻值。
总的来说，测量电流和电压的实验是电学实验中基础而重要的实验之一。
通过实践操作和数据分析，我们能够更好地理解电流和电压的概念和特性，进一步提高我们的实验技巧和电学知识水平。
希望通过本次实验的学习，能够为我们今后的学习和研究提供更为坚实的基础。
电压和电流的测量原理
电压和电流的测量原理电压和电流是电学中两个重要的物理量。
电压是指电场力对单位电荷做功的衡量，而电流则是电荷在单位时间内通过截面的数量。
测量电压和电流的原理主要涉及到两个方面：电压的测量原理和电流的测量原理。
一、电压的测量原理电压的测量原理基于欧姆定律和电位差的概念。
欧姆定律指出，电压与电流和电阻之间存在线性关系，表达式为U=IR，其中U表示电压，I表示电流，R表示电阻。
电位差是指两点之间的电势差，它是描述两个点之间电势差异大小的物理量。
电位差可以通过将一个参考点选为零电势点，然后测量其他点与参考点之间的电势差来实现测量。
电压的测量可以通过使用电压表或示波器来完成。
电压表是一种基于电压与电流之间关系的测量装置。
它通过连接电路中的两个点，将电流通过一个内部的高阻抗电阻，然后通过测量电流的大小来计算电压值。
示波器则是一种可以显示电压波形的测量设备。
它通过将电压信号与一个内部的垂直偏移电压相加，然后将结果显示在屏幕上。
二、电流的测量原理电流的测量原理也是基于欧姆定律。
根据欧姆定律的定义，电流可以通过测量电压和电阻来计算。
然而，电流的测量比较复杂，需要考虑测量电路的负载影响、测量线的电阻和电感等因素。
电流的测量可以通过使用电流表或电流互感器来完成。
电流表是一种测量电路中电流的电器仪表，它可以直接连接到电路上，使用电磁感应原理来测量电流。
电流互感器则是一种通过电磁感应原理将电流转换为电压信号的传感器。
电流互感器通过测量电流在一对密封的绕组之间的感应电压来实现电流测量。
在实际测量中，电流的测量也涉及到电流的大小范围。
当电流较大时，可以使用电流表直接测量。
而当电流较小时，可以使用功率计、电阻比较器等设备将电流转换为电压，然后通过测量电压来计算电流值。
总结起来，电压的测量原理基于欧姆定律和电位差的概念，可以通过使用电压表或示波器的方式来完成。
电流的测量原理也是基于欧姆定律，可以通过使用电流表或电流互感器来实现。
电压和电流的测量在电学中具有重要的意义，它们是电路分析和电路设计的基础。
电流与电压的关系测量实验
实验应用
电路设计
通过电流测量结 果进行电路设计
优化
性能评估
根据电流测量数 据评估电路性能
故障检测
利用电流测量技 术定位电路故障
● 03
第3章 测量电路中的电压
电压测量方法
在电路中测量电压的 方法主要是将电压表 并联在电路中，并读 取电压表上的数值。 通过测量电压可以了 解电路中电压的具体 数值，帮助我们分析 电路的工作状态。
实验原理
电流
电荷在单位时间 内通过导体的数
量
电压
单位电荷在电路 中的电势能
实验器材
01 电流表
用于测量电路中的电流
02 电压表
用于测量电路中的电压
03 导线
用于连接电路各部分
实验步骤
连接电路
准备好导线和电池 根据电路图连接电路
测量电流
将电流表串联在电路中 记录电流值
测量电压
将电压表并联在电路中 记录电压值
● 07
第7章 结语
电流与电压关系 测量实验
本次实验使我们更深 入了解了电流与电压 之间的关系。通过掌 握电流和电压的测量 方法，我们为未来的 电路设计和故障检测 打下了基础。希望大 家能在实验中不断探 索，不断学习，用科 学的态度和方法探索 未知的电路世界。感 谢大家的参与和支持！
电流与电压关系实验总结
实验总结
回顾实验过程
详细记录实验步骤 总结实验中发现的问题 分析实验数据
总结实验结果
总结出电流与电压变化规 律 验证电流与电压成正比的 关系
下一步计划
进一步探究电压对电流的 非线性影响 研究不同电阻条件下的电 流变化
展望未来
探究更复杂电路中电流与电压的关 01 系
电压和电流的测量
测量电流、电压一般都用直接测量，即用直读式模拟 或数字的电流、电压表。测电流时与被测电路串联， 测电压时与被测电路并联。
I A
负 载
+
负
U
V
载
–
一、直流电流、电压的测量
测量直流电流、电压多用磁电系仪表，磁电系表头允 许通过的电流较小，通常要采用分流器扩大其量程。也可以 并联若干个电阻，更换输入接头，组成多量程的 Uc
–
Rc 负 Ic 载
用m 表示比值 ，代表串联附加
–
Rad
电阻后电压表量程扩大的倍数，可
求得串联的附加电阻值
二、交流电流、电压的测量
1．交流低频电流、电压的测量
测量低频的交流电流与电压常用电磁系仪表，电磁系表 头能通过较大的电流，所以电磁系电流表扩大量程不采用分 流器，只要改变线圈匝数就能改变量程。对于多量程的电流 表，通常将固定线圈分成几段，通过改变其串并联结构，做 成不同的量程。
I Rc Ic
通过电流表线圈的电流与被测电流 的关系为
负
Rsh
载设
可推出量程扩大倍数与分流器电阻 值的关系式
例12-6 有一只磁电系表头，满偏电流为500μA，内阻为500Ω ，现在要把它制成限量为1A的电流表，问应选阻值为多少的 分流电阻？
解：分流系数为
可以得出分流电阻为
扩大电压表量程可以串联附加电阻，如图所示。串联附加 电阻后，可将电压量程扩大为U，由下式求得
电动系仪表的固定线圈和可动线圈与附加电阻串联起来 应构成了电压表。改变附加电阻的大小就可以扩大量程。
电流与电压的精密测量还可以采用比较法，直流可以用直 流电位差计，其准确度约为 0.005%～0.1%。而交流一般先将交 流电流或电压转换为直流量，然后再用直流电位差计测量。
电压和电流的检测方法
电压和电流的检测方法
电压和电流的检测方法有很多种，以下是常见的几种方法：
1. 万用表：万用表是一种常见的电测仪器，可以用来检测电压和电流。
通过选择合适
的测量范围和插入测量点，可以准确地测量电路中的电压和电流。
2. 示波器：示波器是一种专业的电测仪器，可以显示电流或电压信号的波形图。
通过插入测量点并设置合适的时间和电压范围，可以观察到电路中电压和电流的变化情况。
3. 电阻测量：通过测量电路中的电阻值，可以间接得到电压和电流的信息。
根据欧姆
定律，电阻值与电压和电流成正比关系。
4. 电流钳表：电流钳表是一种特殊的仪器，可以通过夹在电路导线上测量电流的大小。
电流钳表可以避免直接断开电路进行测量，方便快捷，适用于高电压和高电流的场合。
5. 数字电表：数字电表是一种电测仪器，可以直接显示电压和电流的数值。
数字电表
具有测量精度高、便携性好的特点，适用于各种场合的电测需求。
这些方法可以根据具体情况选择合适的方式来进行电压和电流的检测。
需要注意使用
合适的测量范围和正确连接测量点，确保测量结果准确可靠。
电流和电压的概念及测量方法
电流和电压的概念及测量方法电流和电压是电学中的基本概念，它们是理解和研究电学现象的基础。
在本文中，我们将介绍电流和电压的概念，并探讨常用的测量方法。
一、电流的概念电流是电荷在导体中流动的现象。
当导体两端施加电压，电荷将从高压端流向低压端，形成了电流。
电流的单位是安培（A），表示每秒通过导体横截面的电荷量。
电流的方向由正电荷的流动方向决定。
根据实际情况，电流可以是直流或交流。
测量电流的方法有多种。
最常见的是使用电流表，它通过在电路中加入一个测量电流的分支，将电流引到电流表上进行测量。
另一种常见的方法是使用电阻和电压测量仪来测量电流。
通过测量电阻上的电压，再根据欧姆定律（电流等于电压除以电阻）计算出电流的大小。
二、电压的概念电压是电势差的一种表现形式，它表示电场力对单位正电荷所做的功。
电压的单位是伏特（V），表示每库仑电荷所具有的能量。
在电路中，电压指的是两个点之间的电势差，也可以理解为电荷在电路中流动时所具有的能量。
测量电压的方法有多种。
常用的方法是使用万用表或电压表来测量电路中的电压。
万用表可以直接连接到电路的两个点上，测量出电压的数值。
另一种方法是使用示波器来测量电压。
示波器可以显示电压随时间变化的波形，对于观察交流信号非常有用。
三、电流和电压的关系电流和电压在电路中有着密切的关系。
根据欧姆定律，电流等于电压除以电阻。
这意味着当给定电压时，电流的大小取决于电路的总电阻。
当电阻增加时，电流减小；当电阻减小时，电流增加。
这种关系可以用以下公式表示：I = V / R其中，I表示电流，V表示电压，R表示电阻。
根据这个公式，我们可以根据电压和电阻的数值来计算电流的大小。
四、总结电流和电压是电学中的重要概念，它们描述了电荷在电路中流动和电势差的现象。
通过了解电流和电压的概念，并学习常用的测量方法，我们能够更好地理解和分析电路中的电学现象。
使用电流表、万用表或示波器等仪器，我们可以准确地测量电流和电压，为电路设计和故障排查提供有力的支持。
电流与电压的测量
电流与电压的测量电流（Current）是指单位时间内通过一个导体横截面的电荷量，是衡量电子流动的物理量。
电压（Voltage）是指单位电荷所具有的能量，是电场对电荷的作用，也被称为电位差或电势差。
在电路中，电流与电压是两个十分重要的参数，因此准确测量电流与电压的值对于电路的工作和分析是至关重要的。
对于电流的测量，常用的方法有热敏电阻法、霍尔效应法和磁测法等。
热敏电阻法是利用电流通过导线时产生的热量来测量电流的大小。
只要知道导线的材料和长度，就可以根据导线电阻与电流的关系计算出电流的值。
霍尔效应法则是利用导线中两个电极之间的电势差来测量通过导线的电流。
通过磁场和电场的作用，电流引起的磁场可以被测量，从而计算出电流大小。
磁测法则是利用电流在磁场中产生的力的作用来测量电流。
根据洛伦兹力定律，电流通过导线时会受到磁场的作用，通过测量产生的力大小可以判断电流的大小。
而对于电压的测量，常用的方法则有电位计法、伏特计法和示波器法等。
电位计法是利用两点间的电势差来测量电压。
通过将电压与已知电势差的电源进行比较，可以得到电压的值。
伏特计法则是利用伏特计来测量电压。
伏特计是一种将电压转换为电流的装置，通过测量电流的大小来间接测量电压的值。
示波器法则是利用示波器来测量电压。
示波器可以显示电压随时间变化的波形，通过测量波形的幅值可以得到电压的值。
除了上述的测量方法，还有很多其他的测量电流和电压的技术和装置，每种方法都有其适用的场合和精度要求。
在实际的工程中，我们需要根据具体的情况选择合适的测量方法，并使用合适的工具和设备来完成测量任务。
电流与电压的测量在电路设计、维护和故障排除等方面都扮演着重要的角色。
只有对电流和电压有准确的测量和理解，我们才能更好地分析和解决电路中的问题。
此外，电流与电压的测量也在科学研究和实验室中得到广泛应用，为我们探索电子世界的奥秘提供了重要的工具。
总结来说，电流与电压的测量是电路工作和分析的关键环节。
《电工仪表与测量》单元二 电流与电压的测量
二、电压互感器
一次接线端子 高压绝缘套管
一二次绕组
铁芯 二次接线端子 图2-22 JDZJ-10Q型 电压互感器外形
一次绕组
U1
二次绕组
U2
PRV1
铁芯
图2-20 电压互感器接线图
1、工作原理
电压互感器一次侧的额定电压U1N与二次侧的额定电压
U2N之比，称为电压互感器的额定变压比，用KTV表示，
四、钳形电流表
1、构成和工作原理 钳形电流表按照用途分为专门测量交流电流的 互感器式钳形电流表和交直流两用的电磁式钳 形电流表两种。
图2-30 互感器式钳形电流表
图2-31 电磁系钳形电流表结构示意图
互感器式钳形电流表由电流互感器和整流 系电流表组成。电流互感器的铁芯呈钳口形状， 当握紧钳形电流表的手柄时，其铁芯张开，将 通有被测电流的导线放入钳口中，松开手柄铁 芯闭合。通有被测电流的导线相当于电流互感 器的一次侧，只有一匝。在二次侧就会产生感 应电流，感应电流送入整流系电流表中进行测 量。如果电流表的标度尺是按一次侧的电流刻 度的，则电流表的读数就是被测导线中的电流 值。
RA
图2-4 直流电流表的组成
2、分流电阻的计算
结论：
对于同一个测量机构，只要并联上不同的 分流电阻，就可以制成不同量程的直流电流表。
二、多量程直流电流表
电流表通常有多个量程，例如万用表的电 流档，有50μA、1mA、10mA、100mA、 500mA等多个量程。
分流器电阻一般采用电阻率较大、电阻温 度系数很小的锰铜制成。当被测电流Ix小于 30A时，可采用内附分流器；当被测电流Ix大 于30A时，可采用外附分流器。
解：先求电压量程扩大倍数m
m=
Ux Ug
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I0
I
RA R0 RA
RA
R0 I 1
I0
I
I0 (1
R0 RA
)
I0K
K (1 R0 ) RA
式中，R0为电流表表头的电阻，K为扩程倍数。
《机床电气控制系统运行与维护》
【例1-1】设有一磁电式电流表，它的量程原为5A，其表头的内阻为 0.228Ω，现并联一只分流器RA=0.012Ω，求扩大后的量程。
（a）直接测量
（b）扩大量程测量
图1-6 交流电压的测量电路
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【例1-2】设有一电压表，其量程为50V，内阻rg=2000Ω。要使电压 表的量程扩大到300V，求串联的分压电阻R分的大小。
解：根据分压电阻阻值的计算式 R分 (K 1)rg 可得
300 R分 (K 1)rg ( 50 1) 2000 10000
R分 (K 1)rg
式中，R分—— 分压电阻值（）； rg —— 电压表表头内阻（）； K—— 倍压系数
（a）直接测量
（b）扩大量程测量
图1-5 直流电压测量电路
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3）交流电压的测量
用交流电压表测量交流电压时，电压表不分极性，只需要在测量量程范围内 直接并入被测量电路即可，如图1-6（a）所示。如果需要扩大交流电压表量程， 可加接电压互感器，如图1-6（b）所示。
图1-3 交流电流的测量图
1-4 交流电流表用互感器扩大量程
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2. 电压的测量
用电压表测量电压，必须将仪表与被测量电路并联。为了在并入仪表时不影
响被测量电路工作状态，电压表内阻一般都很大。电压表量程越大，内阻越大。
1）电压表型式和量程的选择
电压表和电流表在结构上基本上是一样的，只是仪表的附加装置和在电路 接法不同（电流为串接，电压为并接），因此，电压表和电流表的选择方法相 同。测量直流电压常用磁电式伏特表（计），测量交流电压时常用电磁式伏特 表。伏特表是用来测量电源、负载和某段电路两端的电压的。要根据被测量电 压的大小，选用伏特表和毫伏表。工厂内低压配电装置的电压一般为 380V/220V，所以进行测量时，应使用量程大于450V的电压表，如不当心， 选用量程低于被测量电压的仪表，就可能使仪表损坏。
图1-2 安培表与分流器
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3）磁电系电流表的分流器
采用磁电式安培表测量直流电流时，因测量表头所允许通过的电流很小，
不能直接测量较大的电流。为了扩大它的量程，应该在测量表头上并联一
个称为分流器的低电阻RA，如图1-2（b）所示。这样，通过磁电式安培表 的测量表头的电流I0只是被测电流I的一部分，两者关系如下：
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学习情境一 电工基础及电动机的认识 1.1 电工仪表与测量
1.1.2 电流与电压的测量
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测量电流和电压是电工测量中最基本的测量，其测量方法在工程技术中广 泛应用。在测量中主要使用电流表和电压表。
1. 电流的测量
1）电流表型式和量程的选择
测量直流电流时，可使用磁电系、电磁系和电动系电流表。由于磁电系电流表的灵敏 度和准确度最高，所以使用最为普遍。测量交流电流时，可使用电磁系或电动系电流表， 其中以电磁系电流表最为常用。
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《机床电气控制系统运行与维护》
ห้องสมุดไป่ตู้
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2）直流电压的测量
测量电路两端直流电压的线路如图1-5（a）所示。电压表的“+”端必须 接被测电路高电位点，“－”端必须接低电位点。如果需要扩大量程，可在 电压表外串联分压电阻（也称为附加电阻），如图1-5（b）所示。所串分压 电阻越大，量程越大，其分压电阻阻值计算是如下：
解：设扩大后的容量I，由公式
I
I0 (1
R0 RA
)
可得
I
I0 (1
R0 RA
)
5 (1
0.228) A 0.012
100A
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4）交流电流的测量 测量交流电流时，电流表不分极性，只要在测量量程范围内将它串
入被测量电路即可，如图1-3所示。因交流电流表的线圈和游丝截面很 小，不能测量较大电流，如果需扩大量程，可加接电流互感器，电流 互感器是变压器的一种，其接线原理如图1-4所示。
关于对电流表量程的选择，要根据被测量电流大小来选择适当的电流表，如安培表、 毫安表或微安表。不论是哪一种表，使被测量的电流处于该电流表的量程范围之内，如被 测量的电流大于所选用电流表的量程，电流表就有过载而烧坏的危险。
《机床电气控制系统运行与维护》 2）测量电流的接法
在测量电流时，需要将电流表串接在被测的电路中，如图1-2（a）所示。 为了使电路的工作不因接入安培表（电流表）而影响，安培表的内阻很小。 因此，如果不慎将安培表并联在电路的两端，则安培表将被烧毁，在使用时 需要特别注意。