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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档位。
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档或最高电压档上。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。
第七节 电阻的测量
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 ? ~ 1012 ? 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： 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 ? 档或M? 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。 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欧姆表进行测量，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
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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。
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IV，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RV并联后的等效电阻，即(R//RV) = U/I，所以被测电阻值为
U R?
UI?RVU如果不知道电压表内阻RV的准确值，令R?，则该种测量方法适用于R << RV情
I况，即适用于测量阻值较小的电阻。 图2-21(b)是电流表内接的伏安法，这种测量方法的特点是电压表读数U包含被测电阻R端电压U与电流表端电压UA，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与电流表内阻RA之和，即R ? RA = U/I，所以被测电阻值为
U R??RA
IU如果不知道电流表内阻的准确值，令R?，则该种测量方法适用于R >> RA的情
I况，即适用于测量阻值较大的电阻。
图2-21 伏安法测电阻
三、惠斯通电桥
惠斯通电桥法可以比较准确的测量电阻，其原理如图2-22所示。 R1、R2、R3、为可调电阻，并且是阻值已知的标准精密电阻。R4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 R4?R2R3 R1惠斯通电桥有多种形式，常见的是一种滑线式电桥。 图2-22 惠斯通电桥法测量电动画M2-2 惠斯通电桥。被测电阻为Rx?
l2R。 l1
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第八节 电路中各点电位的计算
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UA= 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。
二、电位的定义
电路中某一点M的电位UM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
UM = UMA
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。
【例2-10】 如图2-23所示电路，已知：E1 = 45 V，E2 = 12 V，电源内阻忽略不计；R1 = 5 ?，R2 = 4 ?，R3 = 2 ?。求B、C、D三点的电位UB、UC、UD 。
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：
I?E1?E2?3A
R1?R2?R3B点电位：UB = UBA = ? R1I = ?15V
C点电位：UC = UCA = E1 ? R1I = 45 ? 15 = 30 V D点电位：UD = UDA = E2 ? R2I = 12 ? 12 = 24 V
图2-23 例题2-10
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UB = UBE = ? R1I ? R2I = ? 27 V；
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C点的电位变为UC = UCE = R3I ? E2 = 18 V； D点的电位变为UD = UDE = E2 = 12 V。
本 章 小 结
一、闭合电路的欧姆定律
I?E R?rE2负载R获得最大功率的条件是R = r，此时负载的最大功率值为Pmax?。
4R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串 = nr。 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并= r/n。
三、电阻的串联
1. 等效电阻: R = R1 ? R2 ? … ?Rn
UUUU2. 分压关系： 1?2?????n??I
R1R2RnR3. 功率分配：
PP1P2P??????n??I2 R1R2RnR四、电阻的并联
1. 等效电导: G =G1 ? G2 ? … ? Gn 即
1111 ???????RR1R2Rn2. 分流关系： R1I1 =R2I2 = … = RnIn = RI = U 3. 功率分配： R1P1 = R2P2 = … = RnPn = RP = U2
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 ? 档测量电阻，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
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出被测电阻的阻值。
惠斯通电桥法可以比较准确的测量电阻，电桥平衡时，被测电阻为R?R2R3。惠斯
R1通电桥有多种形式，常见的是一种滑线式电桥，被测电阻为Rx?l2R。
l1七、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为零，即UA= 0。电路中某一点M的电位UM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UM = UMA。
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第1版教案简单直流电路
