1.5.4 欧姆定律的计算
实例点拨1.5 求解图1.61电路中的未知数。
图1.61 求解电路中的未知数
解:(1)U=IR=5×6=30V
(2)R===5Ω
(3)I===0.25A
实例点拨1.6 将A换算到mA,需要将小数点向右移动三位(相当于乘以1000)。求0.255A=?mA
解:0.255A=
0.255A=255mA
实例点拨1.7 将mA换算到A,需要将小数点向左移动三位(相当于乘以0.001)。求0.015mA?A
解:0.015mA=
0.015mA=0.000015A
实例点拨1.8 如图1.62所示,已知通过电阻的电流是2μA,通过测量得知电阻两端的电压为15V,则这个电路电阻的阻值为多少?
解: R=U/I
=15V/2μA
=7500000Ω
=7.5MΩ
图1.62 实例点拨1.8
实例点拨1.9 有一电源的电动势为3V,内阻为0.4Ω,外接负载电阻为9.6Ω,求电源的端电压和内阻上的电压降。
解:由欧姆定律得
内阻上电压降 U内=Ir=0.3×0.4=0.12V
电源端电压 U=IR=0.3×9.6=2.88v
或U=E-U内=3-0.12=2.88V
实战演练7 万用表测量直流电压、直流电流
皮皮:怎样用万用表测量直流电压、直流电流?
王老师:下面以MF47型万用表为例,学习使用万用表测量直流电压、直流电流。
1.直流电压的测量
直流电压测试示例如图1.63所示。
图1.63 直流电压测试示例
1)选择量程
万用表直流电压挡标有V,通常有2.5V、10V、50V、250V、500V等不同量程,选择量程时应根据电路中的电压大小而定。若不知电压大小,应先用最高电压挡量程,然后逐渐减小到合适的电压挡。
2)测量
将万用表与被测电路并联,且红表笔接被测电路的正极(高电位),黑表笔接被测电路的负极(低电位)。
3)正确读数
待表针稳定后,找到相对应的刻度线,正视线读出被测电压值。
王老师总结:
测量直流电压步骤:
(1)选择合适的挡位(量程)。
(2)测量:并联,红表笔接高电位、黑表笔接低电位。
(3)读数。
2.直流电流的测量
直流电流测试示例如图1.64所示。
1)选择量程
万用表直流电流挡标有mA,通常有1mA、10mA、100mA、500mA等不同量程,选择量程时应根据电路中的电流大小而定。若不知电流大小,应先用最高电流挡量程,然后逐渐减小到合适的电流挡。
图1.64 直流电流测试示例
2)测量
将万用表与被测电路串联。应将电路相应部分断开后,将万用表表笔串联接在断点的两端。红表笔接在和电源正极相连的断点,黑表笔接在和电源负极相连的断点。
3)正确读数
待表针稳定后,仔细观察标度盘,找到相对应的刻度线,正视线读出被测电流值。
王老师总结:
测量直流电流步骤:
(1)选择合适的挡位(量程)。
(2)测量:串联,红表笔接高电位、黑表笔接低电位。
(3)读数。
阳阳:测量直流电压、直流电流时应注意什么?
王老师总结:
测量直流电压、直流电流时应注意:
(1)对于模拟式万用表,测量前要先进行机械调零(用螺丝刀调整机械调零器)。
(2)要正确插接表笔。红表笔与“+”极插孔相连,黑表笔与“-”极(或“*”)插孔相连。
(3)测量直流量时,要注意正、负极性,以免指针反转而损坏表头。
(4)测量电流时,仪表应串联在被测电路中;测量电压时,仪表应并联在被测电路两端。
(5)在进行高电压或大电流测量时,必须注意人身和仪表的安全,严禁带电切换量程开关,以防产生电弧,损坏转换开关。
实战演练8 伏安法测量电阻
皮皮:什么是伏安法测量电阻?
王老师:伏安法测电阻是电学的基础实验之一。它依据的原理是欧姆定律U=IR。根据欧姆定律的变形公式R=可知,要测某一电阻RX的阻值,只要用电压表测出RX两端的电压,用电流表测出通过RX的电流,代入公式即可计算出电阻RX的阻值。
伏安法测电阻的电路图如图1.65所示。
图1.65 伏安法测电阻的电路图
皮皮:为什么有两个电路图?
阳阳:为了消除误差,提高精度。
皮皮:误差是如何产生的?
王老师:由于所用电压表和电流表都不是理想电表,即电压表的内阻并非趋近无穷大,电流表也有内阻,因此实验测量出的电阻值与真实值不同,存在误差。为了减少测量过程中的系统误差,通常伏安法测电阻的电路有两个基本连接方法:内接法和外接法。
根据理论分析计算可知,当采用电流表内接法时,测量值大于真实验值,即“内大”;当采用电流表外接法时,测量值小于真实值,即“外小”。当被测电阻较大时,选择电流表外接法误差更小;当被测电阻较小时,选择电流表内接法误差更小。
开动脑筋5
1.做下列转换:
0.25A=( )mA
6789V=( )kV
0.78mV=( )μV
1500kΩ=( )MΩ
2.5×103V=( )kV
2.人体通过50mA的电流时,就会引起呼吸器官麻痹。如果人体电阻为800Ω,求人体的安全工作电压。根据计算的数据说明为什么人体接触到220V的电线时会发生危险,而接触到干电池的两极(电压为1.5V)时没有感觉?
3.某电流表可测量的最大电流为10mA,已知一个电阻两端的电压为8V,通过它的电流为2mA。如果给该电阻加上50V的电压,问能否用这个电流表测量通过该电阻的电流?
4.一个电阻的阻值为50kΩ,若将其接入6V的直流电压,则正常工作电流为多少μA?