◎例题在图1.4-8所示的电路中,电源的电动势为1.5V,内 图1.48电压表和电流 阻为0.3Ω,外电路的电阻为2.2Q,电压表和电流表的读数各为多 表的读数应为多少? 少? 解由闭合电路的欧姆定律可得电流表的读数 1.5 A=0.6A R+r 2.2+0.3 电压表的读数 U=|R=0.6×2.2V=1.32V 电流较大时,由U内=l知,内阻上的电压比较大,而电源的电动势是一定的,所以外电 压(即路端电压)就小。内阻越大,这个现象越明显。多数情况下这不是我们所希望的。有 种电源叫做稳压电源,当外电路电阻改变时,它的路端电压没有明显的变化 大家谈 表盘上的2000/V“有什么意义? 用多用电表测电压时,会有很小一部分电流通过电表。表盘上的“200①/”称为电压 灵度,它表示使用1V量程时,电表本身的电阻是20;而使用10V量程时,电表本 身的电阻是10×200①;使用50V程时,电表本身的电阻是50×20000…… 不同电表的电压灵敏度不同,有100V.(图149这只多用表的表盘上标 2000/V、20000/等多种规格 有2000N的字样 在不接用电器的情况下(通常称为外电路 250V 开路)使用多用电表的电压挡,并将表笔接到表厂 10V~ 电源的两端可直接测量电池电动势.想一想,使 用电压灵敏度高还是低的电表测量会更准确些? 为什么? B-1mw6009 电源短路的危险性」如果电源两端短路,这时外电阻是0,R=0,由(3)式可知电流 =R=F,实际电源的内阻r都很小,铅蓄电池、镍氢电池、锂电池等的内阻只有00 0.1g,即使是普通的新干电池,内阻也不到19。所以,短路时电流很大,不但会烧坏电源, 还可能引起火灾。因而决不允许将电源的两端用导线直接连在一起。 半导体收音机电源輸出电流的大小与音量有关,音量大,电流也就越大,根搢这 点,怎样解释本节开始的演示中观察到的现象?
图14-10多用表测电阻 用多用电表测量电阻多用电 时的电路 从图1.410以看 表不但能测电流和电压,还能测量导 出,测电阻时,电池产生 体的电阻。多用电表内部都装有电池 的电流从黑表笔流出, g(图131乙,当选择开关旋到电阻挡流过被副电后,经红 时,电池与表头连接后接到两枝表笔 表笔流回表内。记住这 上(图1410),这时如果两表笔之间一点有时是很有用的 连着一个导体,根据闭合电路的欧姆 定律,导体电阻的大小决定了电路中 电流的大小,表针就指在不同的位置 不同的电阻挡用表盘读数的不同倍数表示。例如,选择 开关在“×100”挡,表盘的读数是15,那么被测的电阻就是 多用电表用后 不要把选择开关放 15×100g=1500g。 使用电阻挡时,在调整机械零点之后,还要调整“欧姆零点 在欧姆挡,以防表 笔相碰时表内电池 让两枝表笔直接相连,它们之间的电阻就是0,这时表针应该指示 漏电 0”(在表盘的最右端),如果没有指示“0g”,转动欧姆调零 旋钮,使其指0就可以了。换用欧姆挡的另一量程时,需要重新调 整欧姆零点。 图141电阻表的刻度是不均匀的,而且左边数值大、右边数值小 用多用电表测电阻 用多用电表测电阻猫的电阻。任选电阻貓的一个阻值,用多用电表测电阻,看看跟电阻猫 所标的数值(比多用电表测的准确)相差多少?把逃择开关置于不同挡位,对比测出的电阻 值,看看什么情况下测量值最接近电阻箱上标的数值 第一章电场 色② 厂角 为什么汽车在启动发动机时,车灯会变暗? 图14-12汽车蓄电池供电电路 1车前红 汽车蓄电池组的简化供电电路如图1.4-1所示,当汽车启动发动机时,电 直池组供给启动电机非常大的电流。由于电流很大,蓄电池内电阻上的电压降 电会很大,使得外电路的路端电压减小,导数车灯变暗.汽车发动以后,启动 色动开天动电动机 电机停止工作,电流恢复正常,路端电压回升,车灯便恢复正常亮度
家做 用水果电池点亮发光二极管 要使水果电池具有实用价值,那就要设法减小它的内阻,以减小内阻上消耗的电能 找一节废弃的一号电池、取出中间的碳裤和外面的鋅飼,用水清洗将苹果皮削掉并切成 圆柱的形状,大小与通电池相仿(图1.4-1罗)将碳裤放在中间,外面用鋅片襄紧,用线捆 好(图1.4-13).注意不能让碳棒与片换触,以免电池的两极短路。这样,有实用价值的苹 果电池就做成了,两节这样的电池串联,就能点亮一个发光二极管(图14-14 图1.4-14两个水果电池串联 图1413 可以点亮一个发光二极管 甲锌皮、苹果和棒 乙用锌皮和碳律 制作的苹朵电池 发光二骰管 ,人体的电阻有多大 人体是导体,人体也有电阻。把多用电表置于电阻挡,两手分别锂住两技表笔就能测出 两手间的电阻 在不同条件下测量自己的电阻,在相同条件下测量全班同学的电阻。你能从中发现什么规 律吗? 问題与练习 1.某同学有一节干电池,用电压表测得电池两端电压约为13V。当他将这节电池装入收音 机后,发现收音机音量很小,调整音量旋钮也不能变大。这时用电压表测量这节电池两端的电压 只有09V,简要解释产生上述现象的原因, 2.水果电池具有普通电池的所有特征,而且取材方便,但是实际电路中没有用水果电池的。 请你说一说这是什么原因。 3.电路不通是电器设备常见的故障,利用多用电表可以很方便地判断线路的通断。如果手头 没有多用电表,请你设计一种装置,能快速判断电路的通断。 4某人按图1415用多用电表测电阻。他错在哪里?在什、图1415他错在哪里? 么情况下他的操作会引起很大的误差? 界5.半导体二极管具有单向导电性。也就是说,电流沿某 个方向流动时受到的阻碍作用较小,而沿另一个方向流动时受 到的阻碍作用较大。假如从它的甲端流向乙端时受到的阻碍作 用较小,甲端称为二极管的正极,另一端则是负极。如果一个二 极管两个方向的电阻都很小,或者两个方向都不能导通,这个 23I
二极管一定是坏了。 图1416二级管和它的号 想一想,怎样用多用电表的电阻挡判断 它的正负极?写出操作步骤和判断方法,然 后试一试。 多用电表都有不止一个电阻挡,试 正极 负极 试,使用哪个电阻挡时,二极管两个方向电 阻的差别最明显? 第J节电容器 电容器电视机、计算机的电路板上,有许多较大的 图15-1计算机主板上有许多电存器 圆柱状元件,叫做电容器( capacitor)。它是电路中不可缺 少的元件,在电子技术和电工技术中有十分重要的应用。 打开收音机、电视机、计算机和各种电子设备的外壳, 你在线路板上会发现各种其他形状、其他颜色的电容器 (图1.5-1)。 图152电春器及其符号 绝续介质 丙 两块靠得很近、用空气或其他物质绝缘的平行金属板就构成一种最简单的电容器,称为平 x行板电容器(图152甲),这两块金属板叫做电容器的极板,为了增大容量,减小体积,常常 把极板和绝缘介质卷起来,把电容器做成圆柱状(图1.52乙)。事实上,尽管形形色色的电容 器大小、形状各异,它们往往都是平行板电容器的某种变形。图1.52丙是普通电容器的符号 电容器的工作包括两个过程:充电和放电
示 电容器充放电 1.充电过程 图13电存器充电过程 按图1.5-3连接电路,闭合开关,观察充电电流的变化 情况 2.放电过程 按图1.5-4连接电路,闭合开关,观察放电电流的变化 情况 图154电存器放电过程 在上面的电容器充电、放电过程中,怎样用多用电表 显示电容器两极板间电压的变化?想一想,做一做 ⊙ R 电容器的充、放电过程,实际上是电场能与其他形式能量相互转化的过程。充电时,电源 的能量转化为电场能储存在电容器中;放电时,电场能又转化为其他形式的能量。所以电容器 实际上是一个储能元件。 图155照相机外 用电源就可以直接供电了为什么还要用电容器把电能储存起来 置闪光灯 呢?这是因为,有的用电器需要提供很大的瞬时工作电流,而一般 小型电源难以应付,此时大容量电容器可 以解决这个问题,例如,照相用闪光灯(图(156声控一光控自动 1.5-5)工作时间很短,小于0001s,而工作 延时开关的内部结构 电流可达数百安培,摄影时电容器通过闪光 灯管迅速放电,发出耀眼的白光,之后电源以较小的电流经过几秒钟 为电容器充电,以供下次闪光使用。 由于电容器充电、放电过程需要一段时间,利用这个特性,电 容器常常用在延时电路中,例如许多楼道灯自动开关(图1.56)就 利用了电容器的延时功能,当人走来时电灯点燃,过一段时间才自 动熄灭。 图157 电容不同电容器存贮电荷的能力不同,物理学中 用电容( capacitance)这个物理量来表示这种特性。就像 么例了这么 不同大小的容器需要注入不同的水量才能达到相同的水 位一样(图157),不同电容的电容器充电到相同电压, 所需的电荷也不同。容器中的水位随着水量的增加而升 高,电容器两端的电压随着电容器极板所带电荷的增加 而增加。对同一电容器,它们的比值是一个常量,称为电 容器的电容,用C表示 U