专题五 测直流和交流电流（讲义）-《电气测量技术》（第2版）(高教社）专题复习讲练测

专题5 测直流和交流电流（讲义）-《电气测量技术》（第2版）高教社-专题复习讲练测 一、考纲解读 1.能够正确分析测量结果，理解直流电流表和万用表测量直流电流、交流电流表测量交流电流时读数的含义。 2.熟练掌握直流电流表测量电流的操作方法，包括根据被测电流大小准确选择量程。 3.对于万用表测量直流电流，能正确完成测量前的准备工作（选择合适挡位和量程、插入表笔），准确将万用表串联接入电路进行测量。 二、知识点梳理 一、认识万用表的直流电流挡 以 MF47 型指针式万用表为例,认识直流电流挡及刻度,如图2-1-18所示。当量程为50mA时,则该刻度最大值为50mA,共有5个大格,每大格对应10mA,每小格为1mA;当量程为500mA时,则该刻度最大值为500mA,共有5个大格,每大格对应 100 mA,每小格为 10 mA。 二、探究万用表测量电流的工作原理 万用表测量直流电流的内部结构实质上是一个多量程的直流电流表,通常采用闭路式分流电路。万用表测量直流电流时,量程转换开关S应置于测量直流电流的挡位上(如 500 mA、50 mA、5 mA 三挡 )这是一个由电阻R、R、R组成的典型闭路式分流电路的直流电流表图 2-1-19中,量程转换开关在 500 mA 挡时,由于分流电阳只有 凡,分流作用较强,故电流量程较大;在 50 mA 挡时,分流电阻为 R+R,,分流作用较小,故电流量程较小;在5mA挡时,分流电阳为R+R,+R,,分流作用最小,故电流量程也最小。转动量程转换开关分别与上述各挡位连接,就能得到不同的电流量程。 三、电磁系交流电流表的量程 由于电磁系交流电流表的固定线圈直接串联在被测电路中,所以要制造不同量程的电流表时,只要改变固定线圈的线径和匝数即可。一般情况下,电磁系交流电流表的量程越大,线圈导线越粗,匝数越少,测量线路十分简单。 四、排斥-吸引型电磁系测量机构 排斥-吸引型电磁系测量机构的结构如图 2-1-16所示。它的固定线圈也是圆形的,它与排斥型电磁系测量机构的主要区别是固定于固定线圈内壁上的固定铁片及与转轴相连的可动铁片均有两个。两组铁片分别位于轴心两侧。当线圈中有电流通过时,两组铁片同时被磁化。可动铁片A与固定铁片B、固定铁片A'与可动铁片 B'之间因极性相同而相互排斥;而A与B'、A'与B之间因极性相异而相互吸引。随着可动部分的转动,排斥力逐渐减弱而吸引力逐渐增强。在这种结构中,转动力矩是由排斥力和吸引力共同作用而产生的。排斥-吸引型结构的转动力矩较大,因而可制成广角度指示仪表,但由于铁心结构(可动铁片、固定铁片)复杂,磁误差较大,所以准确度不高,一般用于安装式仪表。 五、探究直流电流表测量电流的工作原理 直流电流表的核心是磁电系测量机构,也称磁电系表头。磁电系测量机构主要由固定的磁路系统和可动的通电线圈组成,如图2-1-4所示。 三、真题练讲 1.(2021年浙江省统一考试)万用表测量直流电流时，若被测电路有高频干扰信号，（ ）。 A. 测量值会偏大 B. 测量值会偏小 C. 测量值可能出现波动或误差 D. 对测量值无影响 答案：C 解析：高频干扰信号可能影响万用表内部电路的正常工作，使测量值可能出现波动或误差，不一定使测量值偏大或偏小，是有影响的。 2.(2019年河南省统一考试)直流电流表测量电流时，若电路中有热敏电阻，当温度变化时，（ ）。 A. 电流表读数可能会变化 B. 电流表读数不受影响 C. 只有热敏电阻阻值增大时电流表读数变化 D. 只有热敏电阻阻值减小时电流表读数变化 答案：A 解析：热敏电阻阻值随温度变化，会改变电路电阻，从而可能导致电流变化，电流表读数可能会变化，不是不受影响，也不是只有阻值增大或减小单一情况才影响读数。 3.(2021年山东省统一考试)交流电流表测量交流电流时，若交流电的相位发生变化，（ ）。 A. 测量值是变化后相位的电流有效值 B. 测量值无意义 C. 测量值比实际值大 D. 测量值比实际值小 答案：A 解析：交流电流表测量的是有效值，交流电相位变化不影响有效值的测量，测量值是变化后相位的电流有效值。 4.(2020年山东省统一考试)万用表测量直流电流时，若万用表的校准出现偏差，（ ）。 A. 所有量程的测量值都会偏大或偏小 B. 只有当前使用量程的测量值有偏差 C. 测量值不受影响 D. 万用表会损坏 答案：A 解析：如果万用表校准出现偏差，这种偏差会影响所有量程的测量值，导致测量值都会偏大或偏小，不是只有当前量程有偏差，也不是不受影响，一般不会直接损坏万用表。 5.(2019年山东省统一考试)交流电流表测量交流电流时，若电路中有变压器，（ ）。 A. 电流表测量的是变压器原边电流 B. 电流表测量的是变压器副边电流 C. 可以测量变压器原边或副边电流，取决于电流表的连接位置 D. 无法测量 答案：C 解析：如果电流表连接在变压器原边电路，测量的是原边电流，如果连接在副边电路，测量的是副边电流，是可以测量的，取决于连接位置。 四、限时练讲 1.直流电流表的表头是由（ ）组成的。 A. 永久磁铁和可动线圈 B. 铁芯和可动线圈 C. 两个固定线圈 D. 电容和电感 答案：A 解析：直流电流表表头一般是磁电式的，由永久磁铁和可动线圈组成，可动线圈在永久磁铁的磁场中，当有电流通过时，线圈受力偏转。铁芯和可动线圈一般用于交流电磁式仪表，两个固定线圈用于电动式仪表，和电容、电感无关。 2.交流电流表中，电动式电流表的优点是（ ）。 A. 适用于高频率测量 B. 对温度变化不敏感 C. 可以测量交直流电流且准确度高 D. 结构简单，成本低 答案：C 解析：电动式电流表可以测量交直流电流，并且准确度高。它不太适用于高频率测量，对温度有一定敏感性，而且其结构相对复杂，成本较高。 3.万用表测量直流电流时，若要测量的电流值接近量程上限，（ ）。 A. 测量精度较高 B. 测量精度较低 C. 容易损坏万用表 D. 需要更换更大量程 答案：A 解析：当测量值接近量程上限时，万用表的测量精度较高，因为在这个区域，万用表的误差相对较小。一般不会容易损坏万用表，也不需要立即更换更大量程，除非超过量程。 4.直流电流表测量电流时，若电路中有多个电阻串联，电流表（ ）。 A. 测量的是总电阻上的电流 B. 测量的是其中一个电阻的电流 C. 测量值等于各电阻电流之和 D. 无法测量 答案：A 解析：在串联电路中，电流处处相等，直流电流表测量的是整个串联电路中的电流，也就是总电阻上的电流，不是其中一个电阻的电流，测量值也不是各电阻电流之和，是可以测量的。 5.交流电流表测量交流电流时，若电路中有多个电阻并联，（ ）。 A. 电流表测量的是总电流 B. 电流表测量的是其中一个支路的电流 C. 测量值等于各支路电流之和 D. 无法测量 答案：A 解析：在并联电路中，电流表测量的是干路总电流，不是其中一个支路的电流，测量值是各支路电流之和，但这里说的是电流表测量的值是总电流这一概念。 6.万用表测量直流电流时，若万用表的挡位选择旋钮接触不良，（ ）。 A. 测量值可能不稳定 B. 测量值偏大 C. 测量值偏小 D. 万用表会损坏 答案：A 解析：挡位选择旋钮接触不良会导致电路连接不稳定，可能使测量值不稳定。不一定会使测量值偏大或偏小，也不一定会直接损坏万用表。 7.直流电流表测量电流时，若电路中有互感现象，（ ）。 A. 互感对测量无影响 B. 会使测量值偏大 C. 会使测量值偏小 D. 可能影响测量结果的准确性，取决于互感的大小和方向 答案：D 解析：互感会在电路中产生感应电动势，影响电流大小，可能影响测量结果的准确性，其影响程度取决于互感的大小和方向，不是对测量无影响，也不一定使测量值偏大或偏小。 8.交流电流表测量交流电流时，若电路中有电容和电感串联，（ ）。 A. 电流表测量的是电容和电感串联后的总电流 B. 电流表测量的是电容电流 C. 电流表测量的是电感电流 D. 无法测量 答案：A 解析：电流表测量的是串联电路中的总电流，即电容和电感串联后的总电流，不是单独的电容电流或电感电流，是可以测量的。 9.简述直流电流表的测量原理。 答案：直流电流表大多基于磁电式原理。当直流电流通过表头内的可动线圈时，线圈处在永久磁铁的磁场中，根据通电导线在磁场中受到力的作用，使线圈发生偏转，其偏转角与通过的直流电流成正比，通过指针和刻度盘指示出电流大小。 10.交流电流表测量电流时，为什么其读数是有效值？ 答案：交流电的大小和方向随时间周期性变化。在实际应用中，为了方便与直流电流在做功等效果上进行等效比较，引入有效值概念。交流电流表是按照交流电的热效应与直流电等效来设计刻度的，所以其读数为有效值。这样能使交流电流的测量结果在很多电学计算和实际应用中有统一的衡量标准。 五、学法建议 重点复习知识点： 1.基于磁电式原理，电流通过可动线圈在磁场中受力使线圈偏转，偏转角与电流成正比。串联在电路中，注意正负极和量程选择，可通过并联分流电阻扩大量程。 2.电磁式利用电流通过固定线圈产生磁场与可动铁芯相互作用，电动式是两个线圈相互作用，读数为有效值，不同类型有不同频率适用范围。 3.置于直流电流挡选量程，红插 “mA” 或 “A” 孔、黑插 COM 孔，串联进电路，注意量程合适和电池电量。 4.选合适精度等级电流表，校准调零，考虑电路元件影响以减小误差，注意安全和电流表对电路的影响。 请同学们多结合实际操作，加深对理论知识的理解；操作需要反复练习，加深记忆；要注意安全，避免发生意外。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$