电路基本物理量的测量
《电工技术基础》第一章
分电路消耗功率，为负载性质
➢ 当计算的
时，说明U、I的实际方向相反，此部
分电路产生功率，为电源性质
相关知识
二、电路的基本物理量
4.电能与功率
例题1-2
图1-6所示直流电路中，
，
，
，
，求各电路元件消耗或产生的
功率 、 、 及整段电路的功率P
➢ 对元件1，
，电流和电
压的参考方向一致，元件1消耗功率16 W
任务导入
相关知识
一、电路的组成
电流流过的回路称为电路
它可以实现电能的传输、分 配与转换，还可以实现信号 的传递与处理
电源
0 1 向电路提供电能的设备，如发电机、信号源、电池等
负载
0 2 在电路中接收电能的设备，如电灯、空调、电动机等
中间环节
0 3 连接电源和负载的导线、控制电路通断的开关、检测 和保护电路的控制设备及仪器仪表等
0 1 可用于测量交直流电压、电流、电阻等多种电量 0 2 可用于测量电容、电感以及晶体管的某些特性
0 3 可用于检测多种电子器件的好坏及调试各种电子设备
相关知识
三、万用表的使用
万用表根据显示方式的不 同，可分为指针式（模拟 式）和数字式两大类
指针式万用表--图1-7〔a〕 0 1 以指针式电流表作为表头，测量结果通过指针在表盘上显示
机械调零螺钉
0 2 在测量前用来调零，测量前表针如果不在0刻度线，可用螺丝刀调整该螺钉使表针复位
欧姆调零旋钮
0 3 测量电阻前，先让红、黑两表笔短接，此时表针应指在电阻〔欧姆〕挡的零刻度线上 如果未指在零刻度线上，可调整该旋钮使表针复位
相关知识
三、万用表的使用
2 . MF-47型万用表的面板
电学基本测量实验报告
电学基本测量实验报告电学基本测量实验报告引言：电学基本测量是电工学科中非常重要的一部分，它涉及到电流、电压、电阻等基本物理量的测量和分析。
本实验旨在通过实际操作测量电路中的各种参数，加深对电学基础知识的理解，并掌握相应的测量技术和仪器的使用。
实验一：电流测量在本实验中，我们使用了电流表来测量电路中的电流。
在测量之前，我们需要先选择合适的量程，并将电流表与电路正确连接。
在测量过程中，我们发现电流表的内阻对测量结果有一定的影响，因此需要对电路进行修正。
通过实验数据的分析，我们可以得出电流与电压之间的关系，并进一步了解欧姆定律的应用。
实验二：电压测量电压是电路中的另一个重要参数，我们使用电压表来进行测量。
在实验中，我们需要注意选择合适的量程，并将电压表正确接入电路。
同时，为了减小电压表对电路的影响，我们需要选择合适的测量方式，如并联法或串联法。
通过实验数据的分析，我们可以研究电压与电流之间的关系，并探究电路中的功率转换。
实验三：电阻测量电阻是电路中的重要元件，我们使用电阻表进行测量。
在测量电阻之前，我们需要将电路断开，并将电阻表正确接入电路。
通过实验数据的分析，我们可以研究电阻与电流、电压之间的关系，并进一步了解欧姆定律和功率定律的应用。
此外，我们还可以通过测量不同电阻的值，验证电阻的串联和并联规律。
实验四：电功率测量电功率是电路中能量转换的重要指标，我们使用功率表进行测量。
在测量电功率之前，我们需要将功率表正确接入电路，并选择合适的量程。
通过实验数据的分析，我们可以研究电功率与电流、电压之间的关系，并探究电路中的能量转换和损耗情况。
此外，我们还可以通过测量不同电器的功率消耗，了解电器的能效和使用效果。
结论：通过本次实验，我们深入学习了电学基本测量的原理和方法，掌握了电流表、电压表、电阻表和功率表的使用技巧。
通过实际操作和数据分析，我们加深了对电路中各种参数之间关系的理解，并进一步认识到电学基础知识在实际应用中的重要性。
电路基本物理量
电路基本物理量电路基本物理量是指在电路中常用的一些物理量，包括电压、电流、电阻和功率等。
这些物理量在电路中起着重要的作用，它们相互之间有着紧密的联系和相互影响。
首先是电压，它是电路中最基本的物理量之一。
电压是指电荷在电路中移动时所具有的能量状态，也可以理解为电荷在电路中的“推动力”。
电压的单位是伏特（V），它可以通过电压表或示波器来测量。
在电路中，电压的作用是提供能量，推动电荷在电路中流动。
不同的元件对电压的要求不同，比如电阻器对电压的要求较小，而电容器和电感对电压的要求较高。
其次是电流，它是电荷在电路中流动的物理量。
电流是指单位时间内通过某一截面的电荷量，通常用安培（A）来表示。
电流是电路中能量传递和信号传输的载体，它的大小和方向直接影响着电路的工作状态。
在电路中，电流的流动是由电压的作用推动的。
不同的元件对电流的要求也不同，比如电阻器对电流的要求较小，而电容器和电感对电流的要求较高。
接下来是电阻，它是电路中存在的一种阻碍电流流动的物理量。
电阻的大小决定了电流通过的难易程度，它的单位是欧姆（Ω）。
电阻是电路中的一个重要参数，它能够限制电流的大小，保护电路中的其他元件不受过大的电流损害。
不同的元件对电阻的要求也不同，比如电阻器就是专门用来提供电阻的元件。
最后是功率，它是电路中的能量转换和能量传输的物理量。
功率是指单位时间内能量转化或传输的速率，通常用瓦特（W）来表示。
功率可以通过电压和电流的乘积来计算，即功率等于电压乘以电流。
在电路中，功率的大小和方向决定了电路中的能量转换和传输情况。
不同的元件对功率的要求也不同，比如电阻器会将电能转化为热能，而发电机则会将机械能转化为电能。
总结起来，电压、电流、电阻和功率是电路中的基本物理量，它们相互之间密切相关，共同构成了电路的工作原理和基本特性。
了解和掌握这些物理量的特性和相互关系，对于电路的设计、分析和故障排除都具有重要的意义。
在实际应用中，我们需要根据电路的需要，合理选择和控制这些物理量，以确保电路的正常工作和性能的达到要求。
用电表测量电路中的电流和电压实验掌握
用电表测量电路中的电流和电压实验掌握电流和电压是电路中非常重要的两个物理量，它们的准确测量对于电路的设计和故障检修至关重要。
本文将介绍如何使用电表来测量电路中的电流和电压，并通过实验来掌握相关技巧和知识。
一、实验目的通过本实验，我们的目标是掌握以下几个方面的内容：1. 了解电流和电压的基本概念和定义。
2. 掌握使用电表测量电流和电压的方法。
3. 熟悉电流表和电压表的使用注意事项和技巧。
二、实验器材和材料准备本实验所需的器材和材料如下：1. 直流电源2. 变阻器3. 导线4. 电流表5. 电压表三、实验步骤1. 将直流电源接入电路中，通过变阻器调节电路中的电流强度。
可以选择不同的电流数值来进行测量。
2. 将电流表与电路连接，使其串联于电路中，注意电流表接线的正确性。
3. 读取电流表的示数，记下电路中的电流数值。
4. 切断电流源，拆除电流表与电路之间的连接。
四、实验数据记录与处理在每一组实验中，我们需要记录电路中的电流值，以及使用电表的示数。
可以使用表格或者图表的形式进行数据的整理和记录。
根据测量到的数据，我们可以计算电路中的电阻值，或者画出电流随电压变化的曲线图。
五、实验注意事项在进行实验的过程中，需要注意以下几点：1. 确保电源电压适宜，防止电路过载或者短路。
2. 合理选择电流和电压的量程，以保证测量结果的准确性。
3. 注意电表的安装和接线，确保连接正确牢固。
4. 实验结束后，切断电源，拔除电表与电路的连接。
六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了电流和电压的测量方法和技巧。
合理使用电表，我们可以准确测量电路中的电流和电压，并通过数据分析和处理来进一步了解电路的性质和特点。
掌握这些基本的测量技巧对于电子工程师来说是非常重要的，它们将帮助我们更好地设计电路和解决故障。
七、拓展应用除了测量电流和电压，电表还可以用于测量其他电路参数，比如电阻、功率等。
在实际工程中，我们可以通过多种仪器的组合和切换，实现对电路中各个参数的准确测量和监测。
电路的基本物理量
C、测量电流做功多少的仪表 D、测量电能转化为多少其他 形式能的仪表
电能的转换是在电流作功的过程中进行的。因此，电 流作功所消耗电能的多少可以用电功来量度。电功：
W UIt
式中单位：U【V】；I【A】；t【s】时，电功W为焦耳【J】
日常生产和生活中，电能（或电功）也常用
度作为量纲：1度=1KW•h=1KV•A•h =3.6×106 J
1000W的电炉加热1小时； 1度电的概念 100W的电灯照明10小时；
电路的基本物理量
电路基本物理量： 电流、 电压、 电位、 电动势、 电能和电功率
一、电荷及特性
同种电荷相排斥 异种电荷相吸引
电路的基本物理量
------电流
一、电流的形成
电流概念
带电粒子或电荷在电场力作用下的定 向运动形成电流。
二、电流大小
1.电流的大小
电荷的有规则的定向运动就形成了电流。人们习惯规 定以正电荷运动的方向作为电流的实际方向。(电流动 画)
在许多电气设备中，所需要的并不是电流本身，而 是伴随着电流电压的电场能量因为电能可以转化为 热、机械能、光能、化学能等。
电
能
有
什
么 用
电能→机械能
途
？
电能→机械能
电能→机械能
电能→热能
电能→机械能
下列各图中，电能分别转化为什么形式的能？
电能→ 机械能
电能→ 热能
电能→光能、声能 电能→ 化学能 电能→机械能
量。在指定的电压参考方向下，电压值的正和负
就可以反映出电压的实际方向。
三、电压的测量
电路的基本物理量
------电动势
（1）定义：在电源内部，非静电力所做的功W与被移送的电荷q 的比值叫电源的电动势。
描述电路基本物理量
描述电路基本物理量电路基本物理量是指在电路中用来描述电流、电压、电阻等物理现象的量。
电路基本物理量的了解对于理解电路的工作原理和性能具有重要意义。
本文将从电流、电压和电阻三个方面来介绍电路的基本物理量。
一、电流是电荷在单位时间内通过导体横截面的量度，通常用字母I表示，单位是安培（A）。
在电路中，电流是指正电荷（即正电子）的流动方向，与电子的流动方向相反。
电流大小与电荷数目和流动速度有关，当电荷数目或流动速度增加时，电流也随之增大。
电流可以通过电流表进行测量，电流表的连接方式有串联和并联两种。
二、电压是电势差的量度，通常用字母U表示，单位是伏特（V）。
电压可以理解为电荷在电路中移动时所具有的能量，也可以理解为电流在电路中流动时所受到的驱动力。
电压的大小取决于电源的电动势和电路中的电阻。
在电路中，电压可以通过电压表进行测量，电压表的连接方式有串联和并联两种。
三、电阻是物质对电流流动的阻碍程度，通常用字母R表示，单位是欧姆（Ω）。
电阻是电路中的重要组成部分，它会消耗电能，产生热量。
电阻的大小取决于物质的导电性能和物体的几何形状。
在电路中，电阻可以通过电阻表进行测量，电阻表的连接方式有串联和并联两种。
在电路中，电流、电压和电阻之间存在着重要的关系。
根据欧姆定律，电流与电压成正比，与电阻成反比。
即I=U/R，其中I表示电流，U表示电压，R表示电阻。
当电压一定时，电阻越大，电流越小；当电阻一定时，电压越大，电流越大。
这个关系在电路分析和设计中具有重要的应用。
除了电流、电压和电阻外，电路中还存在其他重要的物理量，如功率、电能和电荷等。
功率是电路中能量转换的速率，通常用字母P 表示，单位是瓦特（W）。
功率可以表示为P=UI，其中P表示功率，U表示电压，I表示电流。
电能是电路中的能量，通常用字母E表示，单位是焦耳（J）。
电能的大小取决于电压和电流的大小及其作用时间。
电荷是电子的基本单位，通常用字母Q表示，单位是库仑（C）。
第 3 讲 电路基本物理量
课内试验项目操作分析单班级__ ______姓名___ ____学号_______编制部门：编制人：编制日期：ZH-12通用电学实验台、数字式万用表、电阻若干、导线若干二、注意事项：1、试验之前应先检查设备、器材的好坏。
2、电路连接时，要注意电源极性，避免反接。
3、使用万用表时，要正确选择档位，且要规范操作。
若选用指针式万用表、伏特表和安培表则应注意选用合适量程的表，并且电路连接时要注意极性。
4、测量电压时，应将表并在所测对象两端；测量电流时，应将表串入电路。
三、试验电路：图1其中，E=6V，Ro=500Ω，R=1KΩ四、试验内容和操作步骤：根据试验电路图连接电路，比较对应组成电路的元素，说明本电路的作用，体验电压、电流的存在及方向。
以图1电路为例，进行以下操作。
（一）试验项目1：测量电流按电路图1连接好电路，测量电路中的电流，并分析以下几个问题：（1）断开电路，将万用表红表笔接靠电源正极一端，黑表笔接靠电源负极一端，记录此时电流大小于表1中。
（2）按照第（1）步骤，将数字式万用表两表笔互换，再测量此时电流，并将结果记于表1中。
（3）比较分析两次电流值，说明原因。
（二）试验项目2：测量电压1、直流电压U按电路图1连接好电路，测量电阻两端的电压。
并分析以下几个问题：（1）用数字式万用表（红表笔接A，黑表笔接B）测量电压大小，记于表1中。
（2）用数字式万用表（红表笔接B，黑表笔接A）测量电压大小，记于表1中。
（3）根据两次测量结果，分析测得的电压有正、负之分说明了什么问题。
2、测量交流电压u（1）用数字万用表测量电源插座电压u（将表笔正反两次接），将结果记于表1中。
（三）试验项目3：电位的测量1、选择C点为参考点，测量A点、B点的电位。
（1）用数字万用表10V直流电压档测量V A记入表2中。
（2）用数字万用表10V直流电压档测量V B记入表2中。
2、选择A点为参考点，测量B点、C点的电位，与试验1中的数据进行比较分析。
电流和电压的测量方法
电流和电压的测量方法电流和电压是电学中两个基本的物理量，它们的准确测量对于电路的设计和故障排查至关重要。
本文将介绍一些常见的电流和电压的测量方法，并对其原理和步骤进行详细解释。
一、电流的测量方法电流的测量是电路分析和设计的基础，下面将介绍两种常用的电流测量方法。
1. 电流表测量法电流表是直接测量电流的仪器，按照量程分为模拟式和数字式两种。
下面以数字式电流表为例进行说明。
（1）接线方法首先将电流表的两根线分别接到待测电路的测量点，保证极性正确。
应注意电流表内部的电阻很小，接线时要保证电路的安全。
（2）量程选择根据待测电流的估计范围，选择合适的电流量程。
电流表的量程应大于待测电流，但也要注意不要设置过大的量程，以免电流表过载。
（3）读数记录待测电路正常工作后，观察数字显示屏，并记录所测得的电流值。
2. 电压法测量电流较大或无法接入电流表的电路，可以使用电压法来间接测量电流。
（1）外接电阻法在待测电路的电路中串联一个已知阻值的电阻（如1欧姆）。
通过测量电阻两端的电压，再结合欧姆定律（U = R × I），可以由电压计算出电流值。
（2）霍尔效应测量法利用霍尔元件，通过测量磁场的变化来求解电流。
这种方法适用于测量较大电流。
二、电压的测量方法电压的测量对于电路工程师来说是常见的任务，下面将介绍几种常用的电压测量方法。
1. 电压表测量法电压表是直接测量电压的仪器，按照量程分为模拟式和数字式两种。
以下以数字式电压表为例进行说明。
（1）接线方法将电压表的两根线分别接到待测电路的测量点，保证极性正确。
应注意电压表的量程应大于待测电压，但也要注意不要设置过大的量程，以免电压表过载。
（2）量程选择根据待测电压的估计范围，选择合适的电压量程。
电压表的量程应大于待测电压，但也要注意不要设置过大的量程，以免电压表过载。
（3）读数记录待测电路正常工作后，观察数字显示屏，并记录所测得的电压值。
2. 示波器测量法对于复杂的电压波形或交流电压，可以使用示波器进行测量。
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电路基本物理量的测量
二、相关知识
（二）电路的基本物理量
1.电流
i dq dt
单位A（安[培]） 1 A=10-3kA=103 mA=106 µA
电路基本物理量的测量
二、相关知识 （二）电路的基本物理量 1.电流
电流的参考方向
电路基本物理量的测量
二、相关知识 （二）电路的基本物理量 2.电压
单位为V（伏[特]） 1 V=10-3 kV=103 mV 电压的参考方向可以用箭头或双下标表示，也可以用“+”、“-”号表示
3 在测试中要注意避免外界磁场对万用表的影响。 4 万用表使用完毕，应将转换开关置于交流电压的最大挡。 如果长期不使用，还应将万用表内部的电池取出来，以免电池腐 蚀表内其他器件。 5 严禁带电测量电阻。
电路基本物理量的测量
三、任务实施与评价
1.任务实施器材 1 直流可调稳压电源。 2 万用表。 3 电阻器、导线若干。 4 电工工具。
电路基本物理量的测量
二、相关知识 （二）电路的基本物理量 5.功率
例 判断下图中的元件是放出功率还是吸收功率。
解 在左图中，因为电压和电流为非关联参考方向，所以P=-UI=（-2 V）×3 A=6 W>0，得出元件吸收功率； 在右图中，因为电压和电流为关联参考方向，所以P=UI=（-2 V） ×3 A=-6 W<0，得出元件放出功率。
表1-1 直流电流测量数据
被测量
I1
I2
I3
理论计算值/mA
所选量程
测量值/mA
R1= Ω R2= Ω R3= Ω 电阻、电源参数 R4= Ω US= V
电路基本物理量的测量
三、任务实施与评价
2.任务实施步骤 3 分别以图中的d和c点为参考点，测量表1-2中的各直流电 压、 电位值。
①根据所选电阻阻值和直流电源值计算表1-2中所列电压、电位 的理论值。
汽车电工电子技术
电路基本物理量的测量
➢ 测量是获取汽车电路信息的手段， 电流、电压、电位、功率是电路的基本 物理量，汽车电路基本物理量的测量是 了解汽车电路工作状态的根本。
电路基本物理量的测量
一、任务目标
➢掌握简单电路的搭接和电路基本物理量的测量方法 ➢了解电路的组成及作用 ➢掌握电流、电压、电位、功率的概念 ➢理解电压、电流参考方向的意义 ➢掌握使用万用表测量电路基本物理量的技能
理论计算值 /V
所选量程
测量值/V
电阻、电源参 R1= Ω R2= Ω R3= Ω R4= Ω
数
US= V
汽车电工电子技术
汽车中的搭铁点就是电位的参考点
参考点不同，各点的电位也不同。电路中任意两点间的 电压与参考点的选择无关，两点间的电压也可用两点间 的电位差来计算
电路基本物理量的测量
二、相关知识 （二）电路的基本物理量
4.电动势 电源力将单位正电荷从低电位端移动到高电位端 所做的功称为电动势
e dW dq
单位V（伏[特]） 其实际方向与电压实际方向相反，即由电源的低 电位端指向高电位端。
②根据计算值选择合适的电压量程。 ③将万用表并联在相应的两点间。 ④读出测量数值，填入表1-2中。 4 根据表1-2所测数据，验证电压与电位之间的关系，总结 参考 点对电压和电位的影响。
电路基本物理量的测量
三、任务实施与评价
表1-2 直流电压、电位测量数据
参考点
d
c
被测量
Uab Ua Ub Uab Ua Ub
电路基本物理量的测量
二、相关知识 （三）万用表 1.指针式万用表
1 使用前的准备 2 直流电压的测量 3 直流电流的测量 4 交流电压的测量 5 电阻的测量
图 MF-47型万用表的外形
电路基本物理量的测量
二、相关知识 （三）万用表 2.数字式万用表
1 直流电压的测量 2 直流电流的测量 3 电阻的测量 4 交流电压、电流的测量 5 电容的测量 6 温度的测量 7 频率的测量
电路基本物理量的测量
二、相关知识
（三）万用表
3.万用表使用注意事项
1 在使用万用表测量过程中，不能用手接触表笔的金属部 分， 一方面可以保证测量的准确性，另一方面也可以保证人身安 全 。
2 在测试过程中，不要进行换挡，尤其是在测量高电压或 大电流时。否则，会使万用表毁坏。如需换挡，应先断开表笔， 换挡后再去测量。
电路基本物理量的测量
二、相关知识 （一）电路和电路模型
电路就是将电气元件按照一定的需求连 接起来，形成电流的通路。
电路基本物电路的组成
思考
图1-1 汽车倒车信号灯电路
电路基本物理量的测量
1.电路的组成及其作用 1）电路的组成
➢电源 汽车上装有两个电源，即发电机和蓄电池
➢ 负载 汽车的用电设备包括电磁阀、信号指示灯 、 仪表、电动机、传感器等
➢ 中间环节 汽车上的中间环节包括保护装置、各种 开关、高低压导线等
电路基本物理量的测量
1.电路的组成及其作用 2）电路的作用
➢实现电能的传输、分配和转换
➢实现电信号的传递和处理
电路基本物理量的测量
2.电路模型
图1-2 倒车信号灯电路模型
电路基本物理量的测量
二、相关知识 （二）电路的基本物理量
5.功率 电场力在单位时间内所做的功称为电功率，简称功率
p dW dt
单位为W（瓦[特]） 1 W=10-3 kW=103 mW
功率的吸收与放出 对于直流电路，元件上的电压和电流为关联参考方向时有P=UI， 非关联参考方向时有P=-UI。经过计算，若P>0，则元件吸收功 率；若P<0，则元件放出功率。
电路基本物理量的测量
二、相关知识 （二）电路的基本物理量 关联参考方向
假定电流的参考方向从电压参考方向的高电 位端流向低电位端为关联参考方向，否则为 非关联。
思考
电路基本物理量的测量
二、相关知识 （二）电路的基本物理量 3.电位 在电路分析中，常选取电路的某一点作为电位的 参考点（规定电位为零的点）
电路基本物理量的测量
三、任务实施与评价
2.任务实施步骤 1 搭建电路。 2 测量电路中的直流电流I1，I2，I3。 ①根据所选电阻阻值和直流电源值计算I1，I2，I3的理论值。 ②根据计算值选择合适的电流量程。 ③将万用表串接在相应的支路中。 ④读出电流值，填入表1-1中。
电路基本物理量的测量
三、任务实施与评价