《电压》课件实验一

实验一万用表使用练习

(一)实验仪器和器材介绍

1.500型万用表

500型万用表是一种用来测量交、直流电压，直流电流，电阻和音频电平的多功能、多量程仪表。500型万用表的表盘如图Ⅱ.1-1所示。图Ⅱ.1-1500型万用表的表盘①—欧姆刻度；②—直、交流刻度；③—交流10V专用刻度；④—音频电平(分贝刻度)；⑤、⑥—矢形标志符；⑦、⑧—功能/量程开关；⑨—公共插孔；(B10)—通用测量插孔；(B11)—音频电平测量插孔；(B12)—测高压插孔(直、交流通用)；(B13)—欧姆调零旋钮；(B14)—机械调零

1)主要技术性能

500型万用表的主要技术性能如表Ⅱ.1-1所示。灵敏度电压表内阻RV值与电压量程Um成正比，

RV与Um的比值是衡量电压表内阻大小的一个参数，用符号

“Ω/V”表示，读作“欧姆每伏”，例如，20000Ω/V读作“20

千欧姆每伏”。准确度准确度也称为精确度。万用表是一种直读式电工测量仪表。其准确度不高，但因功能繁多、使用方便而获广泛使用。用仪表进行测量时，仪表示值与被测量真值间存在一定误差。在符合仪器校准试验所规定的基准条件下对仪器测定的误差称为固有误差。国家规定，根据仪表固有误差的大小，直读式电工测量仪表的精确度划分为7级，如表Ⅱ.1-2所示。表中固有误差是以测量仪器的绝对误差与该仪器刻度尺上量限(称量程)之比的百分数来定义的。不同型号或同一型号但工作在不同功能和量程的万用表，其准确度可以不同。各量程的准确度级别均于电表面板或使用说明书上标明。音频电平音频电平是一种用来表示功率或电压相对大

小的参数，单位是dB(分贝)。首先指定某一功率P0或电压U0作为基准(称零电平基准)，被测功率Px或电压Ux的电平值N定义为当Px＞P0或Ux＞U0时，N为正值，反之为负值万用表上分贝(dB)刻度的0dB对应交流刻度的0.775V处。若已知电平N值，则可用下式换算出电压Ux的值为在电平刻度上，N值为－10dB~+22dB,实际对应的Ux值为(024~9.76)V,相当于交流10V量程。当被测电平值大于+22dB时，应将万用表置于交流电压50V或250V挡进行测量，但应注意，在50V挡测量时，N值应是分贝刻度上读到的值加14dB。

2)万用表使用方法及注意事项

(1)测量前应将面板上两个“功能/量程”开关旋至所需位置。量程的选择以能使表头指针在所选量程之内有最大偏转角为佳。操作上可先选较大量程挡，当指针偏转角太小时可以将量程开关旋向小量程挡，直至指针偏转角较大时为止。

(2)不同功能和量程所用的表盘刻度尺不同，读取数据时要注意认清，防止出错。尤其在实验时要注意，在用直流

电压10V量程挡时，不要去读交流电压10V挡专用刻度尺(10),以免读错数据。

(3)测电流时，万用表作为电流表使用，应串接于被测支路，若测直流电流，应使电流实际方向从直流电流表“+”(正极)流入。测电压时万用表当作电压表使用,应并接于被测支路,若测直流电压，应使直流电压表正极接实际高电位端。绝对禁止用万用表的电流挡去测电压(测量前一定要认清挡位)。

(4)测电阻时，应先将“功能/量程”开关预置适当挡位(由待测电阻大约值确定)，原则是指针应接近刻度尺中间位置。如果指针接近∞处，则应将量程开关旋至量程较大的挡位，

反之，如指针接近0位，则应旋至量程较小的挡位。在读数以前，应进行“Ω调零”，方法是左手将两表笔短路，右手调节“Ω调零”电位器，使指针指在0Ω上。

2.JWY-30C型直流稳压电源

JWY-30C型稳压电源是一种高稳定度晶体管直流稳压电源。其面板如图Ⅱ.1-2所示。该电源有两路独立输出，每路均有一只电表指示输出电压或输出电流，由“电压/电流

”按钮开关确定何种指示。图Ⅱ.1-2JWY-30C型直流稳压电源的面板

1)技术指标

(1)输入交流电源为220V、50Hz,允许电源电压变化范围为±10%。

(2)输出电压。两路输出电压均为（0~30）V,分挡连续可调。

(3)输出电流。左边一路额定输出电流为3A，右边一路额定输出电流为1A。

(4)电压稳定度不大于3×10-4。

(5)波纹电压不大于1mV。

(6)直流内阻不大于5mΩ。

2)使用方法和注意事项

(1)将位于面板上两只电表中间的“电压/电流”按钮开关置“电压”位，此时电表为电压表功能。打开电源开关，调节“粗调”开关和“细调”旋钮(注意左边的开关、旋钮调节的是左边一路电源的电压，右边的开关、旋钮调节的是右边一路电源的电压)使电压至所需值。

(2)稳压电源有过流保护功能，即输出电流超过额定值时，电子开关会将输出电压切断，此时电表指示零电压。因此，在调节输出电压或在实验过程中，如发现无输出电压，

应首先检查实验线路有无短路，并加以排除。然后按下面板上的“复原”开关，使稳压电源恢复正常工作状态。

3.插接式实验板

插接式实验板如图Ⅱ.1-3所示。实验板上半部装有若干个插孔组，每组插孔数不等(有2孔、3孔和4孔三种)，彼此用导线相连，形成一个“节点”。实验板的下半部装有5个实

验用的电位器、晶体管等元件，元件的每一条引线均接有一个插孔。做实验所需的R、L、C等元件均焊接在专用的元件架上。图Ⅱ.1-3插接式实验板

(二)实验指导

1.课前预习

(1)已知电路如图Ⅱ.1-4所示。

①计算图中各电阻元件上的电压值，并将计算结果作为理论值填入表Ⅱ.1-3中(注意另外用纸把表画好再填入，此表在正式实验时就作为原始数据记录表。下面提到的数据表均

同此法处理)。图Ⅱ.1-4电压测量实验电路

(2)已知电路如图Ⅱ.1-5所示。图Ⅱ.1-5电流测量实验电路①计算各支路电流I1、

I2和I3，并将计算结果作为理论值填入表Ⅱ.1-4和表Ⅱ.1-5。

②在插接式实验板图上画出实验连线图。图Ⅱ.1-6电阻测量实验电路

(3)已知电路如图Ⅱ.1-6所示。

①计算各节点间的等效电阻值，并将计算结果作为理论值填入表Ⅱ.1-6中。

②在插接式实验板图上画出实验连线图。

(4)阅读500型万用表及JWY-30C型直流稳压电源的有关说明(详见本实验的“（一）实验仪器和器材介绍”)。

(5)阅读本指导书，了解本次实验内容、原理、方法及实验步骤。

2.实验目的

(1)学习万用表使用方法。

(2)学习电压、电流的测量方法。了解仪表内阻对测量的影响。练习用欧姆表测量电阻。

3.实验原理

1)电压表内阻对测量结果的影响

图Ⅱ.1-7所示的是测量支路电压时仪表的连接方法。在分析仪表内阻对被测电路的影响时，可依据戴维宁定理把被测电路的其余部分用等效电路来代替(如图Ⅱ.1-8所示)。图Ⅱ.1-7测量支路电压时的仪表连接法图Ⅱ.1-8被测电路的等效电路若电压表是理想的，即不计电压表内阻RV的影响(即认为RV=∞),待测电压值应为若电压表内阻RV≠∞，它与电阻R并联。受其影响，R上电压变为

电阻RV引起的测量误差为从上式可以看出，电压表内阻RV越大，ε值越小，引起的误差越小。反之，RV越小，误差ε越大。同理，由上式亦可看出等效电压源内阻r0和被测支路的电阻R越小，则电压表内阻引起测量电压的误差ε越小。

2)间接法测电流

如果被测支路中有一个已知电阻，我们就可以用电压表测量该电阻上的电压,再换算为该支路上的电流数值。设支路电阻值为R，测得该电阻上的电压为U，则由欧姆定律得该支路的电流I=U/R。这种用电压表来测量电流的方法称为间接法测电流。

4.实验内容及步骤

1)直流电压的测量

(1)按图Ⅱ.1-4在插接式实验板上连好实验线路。其中

10V电压由稳压电源提供。注意要用万用表直流电压10V挡电压表检测稳压电源输出的10V电压是否正确。

(2)用直流10V挡电压表测量各电阻上的电压，并作为测量值记入表Ⅱ.1-3中，注意在电压表上读数时，必须读直流电压标尺刻度，不能读交流10Ｖ的标尺刻度。～

2)间接法测直流电流

(1)按图Ⅱ.1-5在插接式实验板上连接实验线路。

(2)用电压表测各支路已知电阻上的电压，将值记入表Ⅱ.1-4中，并运用欧姆定律将电压换算出电流测量值。

3)用电流表测直流电流

(1)实验电路与间接法测直流电流的相同。

(2)用直流电流10mA和1mA挡分别串入各支路，测量各支路电流，将测量值记入表Ⅱ.1-5。注意用电流表测量时一定要细心。操作上应先断开稳压电源，再将电流表串联接入被测支路，且使电流实际方向从直流电流表“+”极流入，再次检查确认接线无误后接通电源并读数。电流表使用完毕后，一定要将“功能/量程”开关旋至“·”位。

4)用欧姆表测电阻

(1)按图Ⅱ.1-6