同学们好，欢迎来到今天的课堂。在之前的学习中，我们对于电工领域的一些基础概念有了初步了解。而今天要学习的内容将会把我们带入更具有实践性和趣味性的电工世界。我们要一起来探究万用表的使用以及电位的计算，这两部分内容在电工技术的学习中都占了很重要的地位。我们首先来认识一下万用表，万用表堪称电工领域的万能工具，拥有众多强大的功能。他就像一位精准的测量大师，帮助我们测量电阻的大小、直流和交流电压的数值、直流和交流电流的强弱。还能像一位严格的质检员，检测二极管是否正常工作，判断三极管的优势、性能、优劣。不管是在实验室里进行精密的电路测试，还是在日常生活中维修各种电器设备，都有很大的用处。接下来我们详细了解万用表的结构和功能。首先是分类，万用表主要分为指针式和数字式这两类。指针式万用表它的面板构造就像是一个精心设计的仪表盘，各个部件各司其职，表头是它的核心，眼睛通过指针的摆动来指示测量的数值。刻度盘上密密麻麻的刻度就像一本测量字典，标注着各种量程和对应的刻度，让我们能够读取数据。选择开关如同一个功能切换器，轻轻转动它，就能在电阻测量、电压测量、电流测量等标准功能之间进行转换。欧姆调节旋钮是测量电阻时的校准小能手，每次测量前都要用它来进行调整，确保测量结果准确无误。机械调零旋钮只能在使用前让表针乖乖回到零位。表笔插孔是表皮的专属座位表笔，就像是万用表的触角，负责连接被测电路，把电路中的各种信息传递给万用表。数字化是万用表的面板设计，更加简洁直观，充满了科技感。显示屏是它的信息窗口，直接以数字的形式清晰地显示出测量结果，一目了然。档位旋钮如同一个智能控制器，可以轻松切换不同的测量功能和量程。特殊功能键则赋予了万用表更多独特的功能，比如数据保持，按下对应的键，当前的测量值就能稳稳的定格在显示屏上，方便我们记录和分析。表笔和表笔插孔的作用和指针式万用表类似，是连接电路和传输信号的重要通道。我们以这一个数字式万用表来了解一下它的一个操作面板。如图一所示，是我们万用表的表笔，分为红表笔和黑表笔。第二是对应的液晶显示屏，测量结果就会在液晶显示屏上显示。第三个是对应的电源开关，当我们按下这个电源按键，就可以让万用表正常工作。第四是背光开关，第五是旋转开关，通过旋转这个旋转开关可以改变测量功能及量程。第六是对应的大电流的一个测试的一个插孔。如果是对于测试较大的一个电流的插孔，我们要将红表笔插入雌孔。第七是小于等于200毫安的一个电流测试的一个插孔，是用于测试较小的电流的一个插孔，红表笔插入雌孔。第八是公共的基地端，这个公共基地端就是我们黑表笔插入的端口。第九是测量电压、电阻频率的插孔，也就是当我们测量这些电压、电阻、频率的时候，我们对应的红表笔插入雌孔。第十是火线识别的一个指示灯。11是保持该宽，按下这个键关表，当前测量值保持在液晶显示屏上保持不变。最后一个是用于测量三极管的一个测试的一个面孔。我将我们三极管的三个耳机三个极插入对应的孔，打打到对应的一个测量三极管的一个开关，我们就可以在显示屏上读出三极管的一个放大倍数。再来看第二个对应的我们旋转开关的一个面板，对应的是测量哪些值。第一个是我们看上面有一个二极管的一个标志，它是用于测量二极管。导通时的一个电压也可以用于我们短路的一个测量档。如果是用红黑表笔分别去接触两个级的话，如果是发生了短路，这个时候万用表会发出蜂鸣声。第二个是用于测量频率的一个档位，上面有单位是多少千赫兹，从单位上也可以看出它是用于测量频率的。第三个是温度的测量的，根据单位可以判断出来，下面这一个HF1适用于测量三极管放大倍数的。下面这一排档位适用于测量电容的一个测量的，因为它对应的单位都是我们的电容的一个单位。下面这个是用于测量直流电流的一个档位，直流电流和交流电流它的一个测量档位它是有区别的。直流电流对应的是用一个横线表示，交流电流用的是我们的波浪线。好，下面上面这一个是用于测量电阻的一个测量，也就是当我们需要测量电阻的时候，我们需要打到电阻的测量档。这个是我们的一个测量直流电压的一个测量的，同样和我们电流的测量是一样的。如果是直流电压对应的它的一个上面的标识是一个横线。如果是测量我们交流的，下面就是我们的波浪线。好，我们可以看到交流电压的测量档，这是对应的我们的一个波浪线。还有这里就是我们的火线的识别，以及我们交流电流的一个测量的。好，这个是我们对应的指针式万用表它的一个操作面板。我们在前面也讲过，它的一个主要的构成刻度盘上有不同的刻度。我们根据测量的不同的一个量，比如说电压或者是电阻，或者是电流，去读不同的一个刻度盘。这个是我们的指针，根据我们指针指向的位置读出我们对应的示数。这是红外接收的一个窗户，红外接收孔，还有我们的指示信号灯，这是对应的品牌型号的铭牌，这里是我们对应的三极管的一个插孔。好，这里就是我们的一个旋转开关。这里就是我们的电压电阻的一个插入孔，就是标上面标注了我们的一个正极，下面就是我们的公共的一个插孔。这个就是用于插我们的黑表笔，上面是插我们的红表笔。好，这里是用于我们的一个支架。好，这是我们的把柄，可以把我们的一个支架进行一个调节旋转。好，这个是我们的一个。这个是指针调节一字旋钮，这个是我们的机械调零的旋钮。我们调节这个旋钮可以让我们的一个指针在没有使用的时候，让它回到0刻度。然后这个旋钮是我们的欧姆档的一个调节旋钮，也就是我们的欧姆调节的旋钮。在我们每次测试电阻之前，我们就都要将红黑表笔短接，使我们的一个指针指到0刻度，这就是我们的欧姆调0。在每次转换我们的一个欧姆档位的时候，我们都要进行欧姆调0。好，这是我们的档位名牌。然后这面是这两个孔是用于测量我们的大电压和大电流的两个端孔，分别是2500伏和10安的一个电流的一个插入孔。了解完结构和功能。下面讲讲万用表使用的一个注意事项。首先是万用表使用之前有一系列准备工作要做。首先要把万用表像摆放一件珍贵的仪器一样，水平放置在平稳的桌面上，这样才能保证测量的准确性。然后仔细观察表针是否停在表盘的左端的零位上。如果表针偏离了零位，拿出我们的小螺丝、小螺丝刀，轻轻转动表头上的一个机械零位的调整旋钮，让它回到零位。接下来按照正确的方法把表笔插入表孔表，把表笔插入对应的表笔插孔，红色表笔通常接在插有正极的插孔，黑色表笔插在com公共插孔。最后根据我们要测量的对象，把选择开关旋到相应的项目和合适的量程上，这样万用表就准备好开始工作。使用完万用表之后，也不能掉以轻心，要先把表笔从插孔中拔出来妥善放置，然后将选择开关旋至off档，如果万用表没有这个档位，那就把它旋到交流电压最大量程档，比如1000伏的，这样可以避免。误操作损坏万用表，要是万用表长时间不使用，记得把表内的电池取出来。因为电池长时间放置在表内，可能会发生电解液渗透的情况，俯视万用表内部的电路，影响它的性能和使用寿命。下面进入万用表不同档位使用方法的学习环节。先来看直流电压档，使用直流电压档时，选择量程开关是关键的第一步。万用表的直流电电压档通常标有V字样，并且提供了多个疗程。像0.25伏、2.5伏、10伏、50伏、250伏和750伏的，在选择量程时，我们要像聪明的小侦探一样，根据电路中电源电压的大致范围来判断，如果已知电路中电源电压是3伏，那么选择10伏档就能准确测量。要是不清楚电压大小，千万不能盲目尝试，先选用最高电压档进行测量，就像给电路做一个初步体验，然后再根据测量结果逐渐换用低电压档，这样可以有效保护万用表，避免因量程选择不当而损坏。测量方法也有讲究，万用表要与被测电路并联，就像两个好朋友肩并肩一样，连接时红表笔要与被测电路的电源正极相连，黑表笔与电源负极相连，这就像电流的前进路线，一定要选择无误。如果接反了，测量结果就会出错。就像你走错了路，到达的地方肯定不是你原本想去的。读书的时候要像仔细阅读对应的书籍一样认真。直流电电压档刻度线是第二条刻度线。当我们使用10伏档测量时，直接读取刻度线下第三行数字就能得到被测电压。但要注意读数的时候视线一定要正对指针，这样才能保证读取的数据准确可靠，就像你看直尺上的刻度一样，要垂直去看。接着学习直流电流档的使用，选择量程同样重要。万用表直流电流档一般有五十微安、2.5毫安、25毫安、0.25安这几个量程。在选择量程时要根据电路中的电流大小来判断。如果不知道电流大小，先选用最大量程进行测量，这样可能可以确保万用表的安全。要是被测电器工作电流大于最大量程，可千万不能强行测量。这样如果是强行测量，会把万用表的表头烧坏，造成不可挽回的损失。测量的时候，万用表要不要与被测电路串联，就像小朋友手拉手一样依次连接？具体操作是先把电路相应部分断开，然后将万用表笔接在断点的两端，红标笔和电源正极相连的端点，黑表笔接在和电源负极相连的端点，这个顺序不能接错，一旦接反或接错，不仅会得到错误的测试结果，还可能对万用表造成损坏。读书的时候，直流电流档刻度线也是第二条。例如当我们选择10毫安导的时候，读取第三行数之后再乘以10，得到的结果才是被测电流的真实值。下面讲讲万用表测量电阻，使用电阻档的时候有很多细节需要注意。在测量前要像给运动员挑选合适的比赛装备一样，选择适当的档位。选好档位后将表笔短接，这时候发现指针可能没有指向欧姆零位。这个时候就需要灵动调零的定位器，就是我们对应的欧姆调零的旋钮。这个就像是给指针调整方向，让它能够准确的指在欧姆零位上。而且每次更换档位后，都要进行重新的调零操作，这样才能保证测量的一个准确性。这里要特别提醒大家，不能带电测量电阻，这就像在雷雨中打伞跑步一样危险，因为带电测量时，电路中的电流会对测量结果产生干扰，导致测量数据不准确，还可能损坏万用表。同时被测电阻也不能有并联之路，否则测量结果也会受到影响。选量程的时候也有一个小窍门，当指针指在3分之1到3分之2满满量程这个范围时，测量时的精度最高，读数最准确，就像射箭射中了靶心附近一样。再用R乘以10K电阻档测召集的大电大阻值的电阻时，千万不能用手捏在电阻两端。因为人体本身也是有电阻的，这样做会使测量结果偏小，就像给测量数据擦个水。其实我们不管是测大电阻还是小电阻，我们都不能将手指捏在电阻的一个两端，都会影响测量的结果。下面介绍使用万用表测量电阻的步骤。首先把选择开关置于R乘100档，然后将我们要根据电阻的一个大小，这里是置于R乘100的，然后将表两表笔短接，调整欧姆档的一个零位的调整旋钮，让表的指针指向电阻的零刻度线。无论如果无论怎么调整，指针都没有办法回到零点，这就像汽油没有了一样，说明表内电池电压不足，需要及时更换电池。接着用量表笔分别接触被测电阻两引脚进行测量。这时候我们要向读取密码一样，正确读出指针所指电阻的数值，再乘以相应的费率。比如选择的是R乘100档就乘以100，选择R乘1K档就乘1000，这样就能得到被测电阻的阻值。为了让测量更加准确，我们要尽量使指针指在刻度线中心位置附近。如果指针偏软较大，说明选择量程太大了，就像用大网捞小鱼不合适，这时候应换用R乘以K档。如果指针偏偏转的一个角度比较小，说明量程太小，就像用勺小勺子舀大海里的水也不准确。这时候应换用R乘10档或者是R乘一档。每次换挡后就要带都要再次调整欧姆档的零位，调整旋钮，然后再进行测量，这样才能保证每一次测量结果都准确无误。这里要提醒一下，就是关于我们欧姆档的一个刻度线它是不均匀的，不像我们的电压和电流，它是均匀的一个刻度。测量结束之后，也有一些收尾工作要做。先拔出表笔把它们放好，然后将选择开关置于off档或者是交流电压最大档位，最后把万用表收好，就像把工具放回工具箱一样，为下一次使用做好准备。另外测量电阻尺还有一些额外的注意事项。第一，被测电阻一定要从电路中拆下来后再测量，这样可以避免电路中其他元件对测量结果的干扰。第二是两只表笔不要长时间在一起，不然就像电池一直在工作，会引起电池过早失效。第三是两只手也不能同时接触两根表笔的金属杆或者是被测电阻两根引脚。这样的话就相当于是把我们人体的电阻并联入我们的一个电路当中，会使测量的结果不准确。最好的是用右手同时握两根表笔，这样可以减少人体电阻对测量结果的影响。除了万用表欧姆档测电阻，还有一种更精确的测量电阻的方法也就是我们的惠斯通电桥测电阻。惠斯通电桥它的原理就像是一个精密的天平，通过比较来测量电阻。它的一个结构，它是由R1、R2、R三这几个可调电阻组成，并且它们都是组织已知的标准精密的电阻，还有一个被测电阻RS4。当检流计的指针指到零位置的时候，就表示电桥平衡了，这时候BD2点。就像是两个站在同一高度的人电位相等，利用这个原理，通过一定的计算就能比较准确地得出被测电阻的阻值。在一些对电阻测量精度要求很高的场合，比如科研实验、精密电子设备制造，惠斯通电桥就发挥着重要作用。在这个图示当中，我们可以得到一些相应的相等关系，也就是I一等于I2，I3等于I4。并且R1和R3上的电压价它是相等的这两个电阻上的电压价是相等的，我们就可以表示出来为R1乘以R一等于R3乘以I3同时上面的两个电阻，R2和R4上的电压降也是相等的。我们就可以得到R2乘以I2等于R4乘以I4。将两个式子相除，我们就可以得到对应的一个结果。对应的结果就是R1比上R2等于R3比上R4进行一个变形。我们就可以得到R4对侧电阻的阻值就等于R2除以R一再乘以R3。学习完腕表的使用，接下来进入电位计算的学习。在学习电位之前，我们要先理解两个重要的概念，零电位点和电位因变为点。就算是地图上的原点，是我们在电路中选择一个参考点，用相应的这个符号来表示。并且规定它的电位为零。在实际应用中，零电位点的选择是有讲究的。在工程领域就像建高楼建造高楼大厦一样，通常要把大地作为电位参考点，就像大地是一个巨大的电荷储存库，非常稳定。在电子线路中通常选择一条特定的公共线或机壳作为定位参考点，就像给电子元件们找到了一个共同的家。在电路中通常都会用接地的符号标出电位的参考点。第二位的概念则是电路中某点至参考点的电压，用VX来表示。一般情况下我们设参考点的电位为零，这时候如果某点电位为正，就说明该点的电位比参考点高，就像站在山顶比站在山脚下位置高一样。如果某点电位为负，就说明该点电位比参考点低，就像在地下室比在地面上位置低。像我们这个图是以我们B点作为我们的一个参考点，也就是我们的零电位点。那我们要求A点的电位，我们表示出来就是VA，VA这个点的电位就等于A点到B点的一个电压，用UAB表示AB之间的电压只有这一个电阻，这个电阻对应的我们表示出来它对应的一个电压就是用它的电阻乘以对应的电流就可以得到。A点的电位是正5伏，B点的电位就是对应的我们的一个参考点，就是零电位点。B点的电位表示出来就是VB等于零服。了解了概念，下面学习电位的计算方法。电位的计算方法主要有两种方法，一是求某点的电位等于该点到参考点的电位降的代数和方法。二是求某点的电位转变为求该点到参考点的电压。这两种方法就像是从不同的角度去看同一座山，虽然方式不同，但都能达到目的。第二位的计算步骤也有明确的顺序，第一步，任选电路中某一点作为参考点，设其为零点，视其为视它的一个电位为零。这就像确定了地图上的原点。第二步标出电流参考方向并计算，这就像是给电路中的电流规划路线。第三步再计算各点至参考点的一个电压，得到的结果就是各点的电位。在计算过程当中，从被囚点开始，通过一定的路径绕到定位参考点，该点的电位就等于此路径上所有电压降的代数和。这里要注意电阻元件电压降和电源电动势的表示方法。电阻元件电压降写成正负RI那么这里就要看它的一个正负的一个取值。当电流I的参考方向与路径参考方向一致的时候，选择正号就相当于是它对应的是电压降。反之就选择负号，那么对应的电源电动势写成正负一的形式。当边缘电动势的方向和路径绕向方向一致的时候，选择负号。反之如果是方向相反，那么就选择正号。这就像在不同的方向上走路，根据方向来决定是前进还是后退。咱们来看一个例子，有这样的一个电路，我们要求ABC它对应的一个电位。当我们选取不同的参考点的时候，它得到电位就是不一样的。当参考点设到A点的时候，那么A点的电位为零，UA就等于我们的0伏。那么UB就等于负的1伏，UC就等于负的3伏。这是选择A点为参考点的情况。那么我们就可以得到UABAB2点的一个电压，就等于UA减去UB就可以得到等于1伏。UBC等于UB减UC等于2伏。当选择参考点在C点的时候，这个时候我们就可以得到UA的值，就等于3伏。UA的值等于3伏，它是从A点到参考点对应的电压降之和。UB的值就等于2伏，UC的值就等于它自己本身对应的是零电位点0伏。那么同样我们可以得到UAB的值等于1伏，UBC的值等于2伏。所以基于这个例题我们可以得到相应的结论。电路中其他点的电位都是和参考点进行比较的，就像每个人的身高都是和一个标准身高做比较一样。第二个，电路中任何一点的电位等于该点和参考点之间的电压，而且某点的电位会因为参考点的不同而不同。就像我们这个题选择不同的电位，那么它对应的选择不同的点为对应的一个参考点的时候，那么不同的点的电位值是不一样的。也就是对应的某点的电位会因参考点的不同而不同。就像从不同的起点去测量距离，得到的结果肯定不一样。但是要注意的是，元件两端的电压不受参考点的改变而受到影响，就像两个固定点之间的距离不会因为测量起点的变化而变化。现在我们通过几道课堂练习来巩固一下今天所学的内容。第一道题是机械腕表测量步骤的一个排序题。我们来根据我们的一个1到8的一个步骤来看一下对应的一个顺序。第一个步骤肯定是需要将万用表水平放置，这是第一步。好，紧接着第二个步骤是进行我们的机械调0。第三是需要将我们的一个表笔插入相应的端孔，这就是第三个步骤。第四个步骤就是要选择合适的档位及量程。选择了合适的档位及量尺之后，如果是测量我们电阻的话，我们需要将对我们的一个进行欧姆调0。然后接着是进行我们的测量。进行测量就是将万用表两表笔连接与被测电路当中，注意对应的对象是串联还是并联结构。并联结构测量的一个直流参数，还要注意表皮的一个急性。好，这是第六个步骤。紧接着再看第七个步骤。第七个步骤测量完了之后，我们就要进行我们的数据的一个读取，根据选择的档位和量程进行读取数值。最后一个步骤就是测量完成了之后，我们需要把档位开关调至交流最大档，或者是空挡，或者是我们的of。所以我们对应的排序就是C选项，符合我们的一个排序的一个顺序，所以本题的答案应该是选择C选项。再来看第二个小题，再来看第三题。第一，使用电压档的时候要注意的事项，选择合适量程，当无法估计被测电压的大小，应选大量程进行测试。第二，测量电压时，万用表要与被测电路是并联关系。测量较高的电压时，不论是直流还是交流，都要禁止带电转换开关。第四，测量电压时不要超过所标识的最大量程。第五，数字万用表是有自动转换极性的功能，为避免测量误差的出现，进行直流测量时，应使表笔的极性与被测电压的极性相对应。接着我们再来看第四题，如图所示，已知一一和12的大小，电源内阻忽略不计，R1、R2、R3的阻值已知要求的是BCD3点的电位，我们要求它的一个定位，首先选择我们的一个参考点，也就是零电位点。在这个题当中我们选择A点为我们的一个电位参考点，然后再选择电流的方向。这里我们假定电流的方向为顺时针的方向，然后我们标出各个电阻上的一个极性。根据全电路欧姆定律，我们可以得到电路当中电流的大小I等于较大的一个电动势一一减去较小的电动势，除以这个电路当中R1、R2、R3，它们是串联的关系。所以除以它们总的组织可以得到电流的大小是三。求出电流的大小之后，我们可以分别来求BC点的电位、B点的电位。B点的电位，我们就可以从B点到A点选择这条路径。B点到A点电压是升高的一个方向，所以这个地方我们对应的是选择负号，而且我们可以看到B点到A点路径是这样的，而我们电流的流向是这样的，它两个方向相反，所以选择负号。负的R1乘以I就是对应的RE两端的一个电压，可以得到B点的一个电位，是负的15安好C点的电位。C点的电位我们选择这样的一条路径，CBA这样的路径。我们可以看到这个路径电动势和我们的一个路径方向相反，那么取的是正号。而我们的一个电阻上的一个电流和路径的方向也是相反，那这里是取的是负号，所以我们就可以求解出VC点的电位是30伏。再来看D点的电位，D点的电位我们选的是D到A这样的一条路径。这样的路径我们就可以看这条路径上我们电动势的方向和我们路径的方向是相反的。电动是和路径方向相反取正号，所以这里一二是取得正昊。而我们电阻R2上它的路径方向和电流方向是相同，所以这里是取得正号，可以求出来VD点的电位是24伏。当然这个题还有其他的一个解决方法，我们可以选择其他点为我们的一个参考点，同学们下去也可以试一下。大家在做这类题的时候，要按照定位计算的步骤一步一步认真分析，注意电流方向、电阻电压降和电源电动势的正负号。今天的课程内容比较丰富，万元表的使用和电位的计算都需要大家课后多复习多练习。有机会的话，大家可以实际操作一下万用表，感受一下不同测量功能的使用方法，这样能更好的理解和掌握今天所学的知识。今天的课就到这里，同学们再见。