《電壓》課件實驗一

實驗一萬用表使用練習

(一)實驗儀器和器材介紹

1.500型萬用表

500型萬用表是一種用來測量交、直流電壓，直流電流，電阻和音頻電平的多功能、多量程儀表。500型萬用表的表盤如圖Ⅱ.1-1所示。圖Ⅱ.1-1500型萬用表的表盤①—歐姆刻度；②—直、交流刻度；③—交流10V專用刻度；④—音頻電平(分貝刻度)；⑤、⑥—矢形標志符；⑦、⑧—功能/量程開關；⑨—公共插孔；(B10)—通用測量插孔；(B11)—音頻電平測量插孔；(B12)—測高壓插孔(直、交流通用)；(B13)—歐姆調零旋鈕；(B14)—機械調零

1)主要技術性能

500型萬用表的主要技術性能如表Ⅱ.1-1所示。靈敏度電壓表內阻RV值與電壓量程Um成正比，

RV與Um的比值是衡量電壓表內阻大小的一個參數(shù)，用符號

“Ω/V”表示，讀作“歐姆每伏”，例如，20000Ω/V讀作“20

千歐姆每伏”。準確度準確度也稱為精確度。萬用表是一種直讀式電工測量儀表。其準確度不高，但因功能繁多、使用方便而獲廣泛使用。用儀表進行測量時，儀表示值與被測量真值間存在一定誤差。在符合儀器校準試驗所規(guī)定的基準條件下對儀器測定的誤差稱為固有誤差。國家規(guī)定，根據儀表固有誤差的大小，直讀式電工測量儀表的精確度劃分為7級，如表Ⅱ.1-2所示。表中固有誤差是以測量儀器的絕對誤差與該儀器刻度尺上量限(稱量程)之比的百分數(shù)來定義的。不同型號或同一型號但工作在不同功能和量程的萬用表，其準確度可以不同。各量程的準確度級別均于電表面板或使用說明書上標明。音頻電平音頻電平是一種用來表示功率或電壓相對大

小的參數(shù)，單位是dB(分貝)。首先指定某一功率P0或電壓U0作為基準(稱零電平基準)，被測功率Px或電壓Ux的電平值N定義為當Px＞P0或Ux＞U0時，N為正值，反之為負值萬用表上分貝(dB)刻度的0dB對應交流刻度的0.775V處。若已知電平N值，則可用下式換算出電壓Ux的值為在電平刻度上，N值為－10dB~+22dB,實際對應的Ux值為(024~9.76)V,相當于交流10V量程。當被測電平值大于+22dB時，應將萬用表置于交流電壓50V或250V擋進行測量，但應注意，在50V擋測量時，N值應是分貝刻度上讀到的值加14dB。

2)萬用表使用方法及注意事項

(1)測量前應將面板上兩個“功能/量程”開關旋至所需位置。量程的選擇以能使表頭指針在所選量程之內有最大偏轉角為佳。操作上可先選較大量程擋，當指針偏轉角太小時可以將量程開關旋向小量程擋，直至指針偏轉角較大時為止。

(2)不同功能和量程所用的表盤刻度尺不同，讀取數(shù)據時要注意認清，防止出錯。尤其在實驗時要注意，在用直流

電壓10V量程擋時，不要去讀交流電壓10V擋專用刻度尺(10),以免讀錯數(shù)據。

(3)測電流時，萬用表作為電流表使用，應串接于被測支路，若測直流電流，應使電流實際方向從直流電流表“+”(正極)流入。測電壓時萬用表當作電壓表使用,應并接于被測支路,若測直流電壓，應使直流電壓表正極接實際高電位端。絕對禁止用萬用表的電流擋去測電壓(測量前一定要認清擋位)。

(4)測電阻時，應先將“功能/量程”開關預置適當擋位(由待測電阻大約值確定)，原則是指針應接近刻度尺中間位置。如果指針接近∞處，則應將量程開關旋至量程較大的擋位，

反之，如指針接近0位，則應旋至量程較小的擋位。在讀數(shù)以前，應進行“Ω調零”，方法是左手將兩表筆短路，右手調節(jié)“Ω調零”電位器，使指針指在0Ω上。

2.JWY-30C型直流穩(wěn)壓電源

JWY-30C型穩(wěn)壓電源是一種高穩(wěn)定度晶體管直流穩(wěn)壓電源。其面板如圖Ⅱ.1-2所示。該電源有兩路獨立輸出，每路均有一只電表指示輸出電壓或輸出電流，由“電壓/電流

”按鈕開關確定何種指示。圖Ⅱ.1-2JWY-30C型直流穩(wěn)壓電源的面板

1)技術指標

(1)輸入交流電源為220V、50Hz,允許電源電壓變化范圍為±10%。

(2)輸出電壓。兩路輸出電壓均為（0~30）V,分擋連續(xù)可調。

(3)輸出電流。左邊一路額定輸出電流為3A，右邊一路額定輸出電流為1A。

(4)電壓穩(wěn)定度不大于3×10-4。

(5)波紋電壓不大于1mV。

(6)直流內阻不大于5mΩ。

2)使用方法和注意事項

(1)將位于面板上兩只電表中間的“電壓/電流”按鈕開關置“電壓”位，此時電表為電壓表功能。打開電源開關，調節(jié)“粗調”開關和“細調”旋鈕(注意左邊的開關、旋鈕調節(jié)的是左邊一路電源的電壓，右邊的開關、旋鈕調節(jié)的是右邊一路電源的電壓)使電壓至所需值。

(2)穩(wěn)壓電源有過流保護功能，即輸出電流超過額定值時，電子開關會將輸出電壓切斷，此時電表指示零電壓。因此，在調節(jié)輸出電壓或在實驗過程中，如發(fā)現(xiàn)無輸出電壓，

應首先檢查實驗線路有無短路，并加以排除。然后按下面板上的“復原”開關，使穩(wěn)壓電源恢復正常工作狀態(tài)。

3.插接式實驗板

插接式實驗板如圖Ⅱ.1-3所示。實驗板上半部裝有若干個插孔組，每組插孔數(shù)不等(有2孔、3孔和4孔三種)，彼此用導線相連，形成一個“節(jié)點”。實驗板的下半部裝有5個實

驗用的電位器、晶體管等元件，元件的每一條引線均接有一個插孔。做實驗所需的R、L、C等元件均焊接在專用的元件架上。圖Ⅱ.1-3插接式實驗板

(二)實驗指導

1.課前預習

(1)已知電路如圖Ⅱ.1-4所示。

①計算圖中各電阻元件上的電壓值，并將計算結果作為理論值填入表Ⅱ.1-3中(注意另外用紙把表畫好再填入，此表在正式實驗時就作為原始數(shù)據記錄表。下面提到的數(shù)據表均

同此法處理)。圖Ⅱ.1-4電壓測量實驗電路

(2)已知電路如圖Ⅱ.1-5所示。圖Ⅱ.1-5電流測量實驗電路①計算各支路電流I1、

I2和I3，并將計算結果作為理論值填入表Ⅱ.1-4和表Ⅱ.1-5。

②在插接式實驗板圖上畫出實驗連線圖。圖Ⅱ.1-6電阻測量實驗電路

(3)已知電路如圖Ⅱ.1-6所示。

①計算各節(jié)點間的等效電阻值，并將計算結果作為理論值填入表Ⅱ.1-6中。

②在插接式實驗板圖上畫出實驗連線圖。

(4)閱讀500型萬用表及JWY-30C型直流穩(wěn)壓電源的有關說明(詳見本實驗的“（一）實驗儀器和器材介紹”)。

(5)閱讀本指導書，了解本次實驗內容、原理、方法及實驗步驟。

2.實驗目的

(1)學習萬用表使用方法。

(2)學習電壓、電流的測量方法。了解儀表內阻對測量的影響。練習用歐姆表測量電阻。

3.實驗原理

1)電壓表內阻對測量結果的影響

圖Ⅱ.1-7所示的是測量支路電壓時儀表的連接方法。在分析儀表內阻對被測電路的影響時，可依據戴維寧定理把被測電路的其余部分用等效電路來代替(如圖Ⅱ.1-8所示)。圖Ⅱ.1-7測量支路電壓時的儀表連接法圖Ⅱ.1-8被測電路的等效電路若電壓表是理想的，即不計電壓表內阻RV的影響(即認為RV=∞),待測電壓值應為若電壓表內阻RV≠∞，它與電阻R并聯(lián)。受其影響，R上電壓變?yōu)?/p>

電阻RV引起的測量誤差為從上式可以看出，電壓表內阻RV越大，ε值越小，引起的誤差越小。反之，RV越小，誤差ε越大。同理，由上式亦可看出等效電壓源內阻r0和被測支路的電阻R越小，則電壓表內阻引起測量電壓的誤差ε越小。

2)間接法測電流

如果被測支路中有一個已知電阻，我們就可以用電壓表測量該電阻上的電壓,再換算為該支路上的電流數(shù)值。設支路電阻值為R，測得該電阻上的電壓為U，則由歐姆定律得該支路的電流I=U/R。這種用電壓表來測量電流的方法稱為間接法測電流。

4.實驗內容及步驟

1)直流電壓的測量

(1)按圖Ⅱ.1-4在插接式實驗板上連好實驗線路。其中

10V電壓由穩(wěn)壓電源提供。注意要用萬用表直流電壓10V擋電壓表檢測穩(wěn)壓電源輸出的10V電壓是否正確。

(2)用直流10V擋電壓表測量各電阻上的電壓，并作為測量值記入表Ⅱ.1-3中，注意在電壓表上讀數(shù)時，必須讀直流電壓標尺刻度，不能讀交流10Ｖ的標尺刻度?！?/p>

2)間接法測直流電流

(1)按圖Ⅱ.1-5在插接式實驗板上連接實驗線路。

(2)用電壓表測各支路已知電阻上的電壓，將值記入表Ⅱ.1-4中，并運用歐姆定律將電壓換算出電流測量值。

3)用電流表測直流電流

(1)實驗電路與間接法測直流電流的相同。

(2)用直流電流10mA和1mA擋分別串入各支路，測量各支路電流，將測量值記入表Ⅱ.1-5。注意用電流表測量時一定要細心。操作上應先斷開穩(wěn)壓電源，再將電流表串聯(lián)接入被測支路，且使電流實際方向從直流電流表“+”極流入，再次檢查確認接線無誤后接通電源并讀數(shù)。電流表使用完畢后，一定要將“功能/量程”開關旋至“·”位。

4)用歐姆表測電阻

(1)按圖Ⅱ.1-6