《電工電子技術(shù)簡明教程》 課件 5 直流電路中電位的測量及故障檢測

1、掌握電路中電位的計(jì)算方法。2、學(xué)會(huì)測量電路中的電位和電壓，并確定其正負(fù)號。3、學(xué)會(huì)用測電位、電壓、電阻等方法分析、判斷電路故障的原因和位置。返回主目錄任務(wù)5直流電路中電位的測量及故障檢測知識要點(diǎn)一、直流電路中電位電路中電流之所以能夠沿著電壓的方向流動(dòng)，是因?yàn)殡娐分心硟牲c(diǎn)之間存在電位差。要比較兩點(diǎn)的電位高低，必須要確定計(jì)算電位的起點(diǎn)——零參考點(diǎn)。一般常以大地作為參考點(diǎn)，在電子電路中還經(jīng)常以金屬底板、機(jī)殼或公共點(diǎn)作為參考點(diǎn)，用符號“⊥”表示。電路中，當(dāng)選定零參考點(diǎn)后，某點(diǎn)對零參考點(diǎn)的電壓即為該點(diǎn)的電位，用字母V表示，故電位的單位與電壓相同。在一個(gè)電路中只能選一個(gè)零參考點(diǎn)，零參考點(diǎn)一旦選定，電路中其他各點(diǎn)的電位也就確定了由電位的定義可知：電路中a點(diǎn)到b點(diǎn)的電壓就是a點(diǎn)電位與b點(diǎn)電位之差，即Uab=Va-Vb所以電壓又稱電位差?！纠咳鐖D5-1（a）所示，已知電路中Uab=60

V，Uca=80

V，Uda=30

V，Ucb=140

V，Udb=90

V，求：電路中各點(diǎn)電位。解：設(shè)電路中a點(diǎn)為參考點(diǎn)，即Va=0［見圖5-1（b）］，則可得出Vb-Va=Uba

Vb=Uba=-60

VVb-Va=Uca

Vc=Uca=+80

VVb-Va=Uda

Vd=Uda=+30

V圖5-1例5-1圖可看出b點(diǎn)的電位比a點(diǎn)低60

V，而c點(diǎn)和d點(diǎn)的電位比a點(diǎn)分別高80

V和30

V。如果設(shè)b點(diǎn)為參考點(diǎn)，即Vb=0，則可得出Va=Uab=+60

VVc=Ucb=+140

VVd=Udb=+90

V從上面的結(jié)果可以看出：電路中某一點(diǎn)的電位等于該點(diǎn)與參考點(diǎn)（電位為零）之間的電壓；②零參考點(diǎn)選得不同，電路中各點(diǎn)的電位值隨著改變，但是任意兩點(diǎn)間的電壓值是不變的。結(jié)論：所以各點(diǎn)電位的高低是相對的，而兩點(diǎn)間的電壓值是絕對的。在電子電路中，為使電路簡化常省略電源不畫，而在電源端用電位的極性及數(shù)值標(biāo)出，如圖5-2（a）的電路可改畫為圖5-2（b）的電路，a端標(biāo)出+Va,意為電壓源的正極接在a端，其電位值為Va，電源的負(fù)極則接在參考點(diǎn)c。圖5-2用電位簡化電路二、直流電路中電壓和電位的測量測量電路中的電位時(shí)，首先在電路中選定一零參考點(diǎn)，將電壓表跨接在被測點(diǎn)與零參考點(diǎn)之間，則電壓表的讀數(shù)就是該點(diǎn)的電位值。當(dāng)電壓表的正極接被測點(diǎn)，負(fù)極接零參考點(diǎn)，電壓表正向偏轉(zhuǎn)，該點(diǎn)的電位為正值；若電壓表反向偏轉(zhuǎn)，立即交換電壓表兩表筆的接觸位置，讀取讀數(shù)，該點(diǎn)的電位電位即為負(fù)值。對于直流電路中故障的檢查和判斷，首先要知道電路中各點(diǎn)在正常工作情況下的電位值，這可根據(jù)電路的結(jié)構(gòu)計(jì)算出來，或者先將已知的電路正常工作時(shí)的電位值標(biāo)出來。一般各種家用電器在出廠前已在電路圖中標(biāo)出正常工作時(shí)的電位值，可以作為測量電路的參考，再將實(shí)際測出的電位值與正常值相比較，從而可判斷出電路中故障的部位和元件。二、相關(guān)知識1、電位和電壓在參考點(diǎn)選定以后，各點(diǎn)的電位具有唯一確定的值，參考點(diǎn)不同，各點(diǎn)的電位也就不同。電壓是兩點(diǎn)間的電位差，電壓與參考點(diǎn)的選擇無關(guān)。2、如何測量電路中的電壓和電位測量電路中的電壓可以不用選擇參考點(diǎn)，直接用電壓表的表筆接觸這兩點(diǎn)即可。測量電路中的電位時(shí)，則必須先在電路中選定一參考點(diǎn)，將電壓表跨接在被測點(diǎn)與參考點(diǎn)之間，即可量出該點(diǎn)的電位值。3、電路故障的檢查和判斷首先要測量出電路中各點(diǎn)在正常情況下的電位值，或者先將已知的電路在正常工作時(shí)的電位值標(biāo)出來，例如各種家用電器，出廠前已在電路圖中標(biāo)出正常工作時(shí)的電位值，然后將測出的故障時(shí)的電位值與正常值比較，根據(jù)電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，從而珂判斷出故障的部位和元件。三、操作步驟圖5-3測量電位的電路圖1．按圖5-3連線。US1=3V（穩(wěn)壓電源Ⅰ），US2=8V（穩(wěn)壓電源Ⅱ），R1=100Ω，R2=200Ω，RP為可調(diào)電阻器，選擇D點(diǎn)為參考點(diǎn)，調(diào)節(jié)Rp=R2、Rp=R2/2時(shí)，分別測量A、B、C、E各點(diǎn)電位，記入表5-1中。2.取上述情況的Rp=R2/2時(shí)作正常情況電路。當(dāng)R2斷路和R2短路兩種情況下，分別測量A、B、C、E各點(diǎn)電位，記入表5-1中。比較故障時(shí)的測量值與正常情況的值的差別，重新分析出故障的原因。圖5-3測量電位的電路圖電路狀態(tài)D

點(diǎn)為參考點(diǎn)VA（）V