专题六 直流电流表测量电流（教案）-山东省对口升学《电气测量技术》（第2版）(高教社）专题复习讲练测

专题六 直流电流表测量电流（教案）-《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.准确掌握直流电流表的结构组成，能详细区分表头（永久磁铁、可动线圈、游丝等）、分流器、表盘刻度、接线柱等部件。 2.熟练理解并完整表述磁电式直流电流表的工作原理，深入分析通电线圈在永久磁铁磁场中受力偏转的过程。 3.能够将直流电流表的结构、原理知识与实际测量、故障排除相结合，解决复杂的综合性问题。 二、知识点梳理 一、识--认识直流电流表 1.结构 直流电流表虽然造型各异,但结构相似。下面以J0407型直流电流表为例介绍如图所示。 2.表盘与刻度 J0407 型直流电流表的表盘与刻度如图2-1-3 所示。 要点提示 ① 通常用准确度等级来表示仪表的准确程度,准确度等级是衡量仪表质量优劣的重要指标之一。我国工业仪表等级分为 0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0七个等级,并标注在仪表刻度标尺或铭牌上。 ② 读数时要明确所选量程。 二、探--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。 磁电系测量机构的基本原理是利用可动线圈中的电流与气隙中的磁场相互作用,产生电磁力,可动线圈在力矩的作用下发生偏转,因此称这个力矩为转动力矩。可动线圈的转动使游丝产生反作用力矩,当反作用力矩与转动力矩相等时,可动线圈将停留在某一位置上,指针也相应停留在某一位置上。磁电系测量机构产生转动力矩的原理如图 2-1-5 所示。 实际使用的直流电流表一般由磁电系测量机构与分流电阻并联组成,直流电流表测量电流的工作原理如图2-1-6所示。由于磁电系电流表只能测量直流电流,故又称直流电流表。 磁电系测量机构的主要参数有两个:满刻度电流Ic和内阻Rc。满刻度电流是指能使测量机构的指针指在满刻度位置所需要的电流值。一般情况下,满刻度电流与内阻成反比关系。 分流电阻 ① 分流电阻一般采用电阻率较大、电阻温度系数很小的锰铜制成。 ② 当被测电流小于 30 A 时,可采用内附分流器:当被测电流大于 30 A 时可采用外附分流器( 如图 2-1-7 所示 )。 三、做--使用直流电流表测量直流电流 1.机械调零 测量前,先检查电流表指针是否指零,当指针偏离刻度尺上的零位刻度线时,用旋具轻轻旋转机械调零旋钮使之指向零刻度。 2.选择量程 首先根据预估的电流值,选择合适的量程。如果无法预估,可采用试触法来确定电流表的量程,具体做法是:先选用大量程,把电流表串联接入电路,用开关的动触点去试触开关的静触点,观察表头指针偏转情况,若指针超过量程:则需换用更大量程的电流表，若指针偏转幅度过小,则需要改用小量程测量。 3.电流表的连接 应将电流表串联在待测电路中,串联时必须让电流从电流表的“+”极流向电流表的“_”极,不可接错,否则可能致使电流表损坏。 4.电流表读数 电流表读数时,要根据所选定的量程与该电流表的最大刻度值,计算出每小格代表多少安(或毫安)电流。例如:如右图所示,有 0.6A、3A两个量程,最大刻度为30格。若选量程为3A时,3A30小格=0.1A小格,即每小格代表0.1A,图中的读数为 1.6 A。 1.什么是合适的量程 ① 电流表测量电流时,要选择合适的量程,若所选量程过小,则有可能使电流表过载,而造成电流表烧坏。若所选量程过大,将使测量结果不准确， ② 一般指针偏转位置为大于仪表最大量程的 1/2 以上为较合适量程,而不能超过其最大量程。 2.注意事项 ① 电流表要串联在被测电路中。 ② 电流要从“+”接线柱流入,从“_”接线柱流出(否则指针反转,容易把指针打弯 )。 ③ 被测电流不要超过电流表的量程( 可以采用试触的方法来看是否超过量程 )。 ④ 绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上( 电流表内阻很小,相当于一根导线。若直接将电流表连到电源的两极上,轻则指针被打弯,重则烧坏电流表、电源、导线)。 三、真题练讲 1.(2021年山东省统一考试)直流电流表表盘上标识的量程是指（ ） A. 最小测量值 B. 最大测量值 C. 平均测量值 D. 测量值的变化范围 答案：B 解析：直流电流表表盘上标识的量程表示该电流表能够测量的最大电流值，不是最小测量值、平均测量值，也不是测量值的变化范围，所以选 B。 2.(2021年山东省统一考试)用直流电流表测量某电路电流时，指针偏转了 15 个小格，若该电流表量程为 0 - 3A，每小格代表 0.1A，则此时电路中的电流是（ ） A. 0.15A B. 1.5A C. 15A D. 3A 答案：B 解析：每小格代表 0.1A，指针偏转 15 个小格，电路中的电流 = 每小格代表的电流值 × 偏转格数，即 0.1A×15 = 1.5A，B 选项正确。 3.(2021年江西省统一考试)直流电流表测量电流时，若发现指针偏转过小，应（ ） A. 更换量程更大的电流表 B. 更换量程更小的电流表 C. 检查 “+”“-” 接线柱是否接反 D. 检查电路是否断路 答案：B 解析：指针偏转过小说明量程选大了，为使测量更准确，应更换量程更小的电流表，B 选项正确；“+”“-” 接线柱接反指针会反向偏转，C 选项错误；电路断路指针应指零，D 选项错误；量程选大应换小量程而非大量程，A 选项错误。 4.(2020年山东省统一考试)当直流电流表接入电路后，指针几乎不偏转，可能的故障原因是（ ） A. 电流表量程选小了 B. 电路短路 C. 电流表 “+”“-” 接线柱接反 D. 电流表断路 答案：D 解析：电流表接入电路后指针几乎不偏转，可能是电流表本身断路，导致无电流通过表头，D 选项正确；量程选小指针会偏转过满，A 选项错误；电路短路会使电流过大，指针满偏甚至损坏电流表，B 选项错误；“+”“-” 接线柱接反指针反向偏转，C 选项错误。 5.(2019年陕西省统一考试)直流电流表表盘上的刻度分布特点是（ ） A. 均匀分布 B. 不均匀分布，越往右越密 C. 不均匀分布，越往左越密 D. 无规律分布 答案：A 解析：直流电流表是基于通电导体在磁场中受力与电流成正比的原理，所以表盘刻度是均匀分布的，A 选项正确。 四、限时练讲 1.直流电流表的表头核心部件是（ ） A. 电阻 B. 线圈和永久磁铁 C. 电容 D. 电源 答案：B 解析：直流电流表表头的核心部件是线圈和永久磁铁，通过通电线圈在磁场中受力带动指针偏转来显示电流大小，而电阻、电容、电源并非表头核心结构，所以选 B。 2.关于直流电流表表盘上的 “+” 接线柱，下列说法正确的是（ ） A. 必须接电源负极 B. 必须接电源正极 C. 电流从该接线柱流入 D. 电流从该接线柱流出 答案：C 解析：直流电流表使用时，电流要从 “+” 接线柱流入，从 “-” 接线柱流出，所以 “+” 接线柱是电流流入端，不是必须接电源正负极，C 选项正确。 3.某直流电流表量程为 0 - 0.6A，刻度盘共 30 个小格，则每小格代表的电流值是（ ） A. 0.01A B. 0.02A C. 0.03A D. 0.04A 答案：B 解析：量程 0 - 0.6A 共 30 个小格，每小格代表的电流值 = 量程 ÷ 总格数，即 0.6A÷30 = 0.02A，选 B。 4.直流电流表的工作原理是（ ） A. 欧姆定律 B. 电磁感应原理 C. 通电导体在磁场中受力 D. 焦耳定律 答案：C 解析：直流电流表是利用通电导体（表头线圈）在磁场中受力，使指针发生偏转来测量电流，与欧姆定律、电磁感应原理、焦耳定律无关，C 选项正确。 5.使用直流电流表测量电流时，电流表应与被测电路（ ） A. 串联 B. 并联 C. 既可串联也可并联 D. 以上都不对 答案：A 解析：为准确测量电路中的电流，直流电流表必须与被测电路串联，这样流过电流表的电流才与被测电路电流相等，A 选项正确。 6.若误将直流电流表与用电器并联接入电路，可能会导致（ ） A. 电流表被烧毁 B. 用电器正常工作 C. 电流表示数为 0 D. 电源电压升高 答案：A 解析：电流表内阻很小，若与用电器并联，会使电路中电流过大，导致电流表被烧毁，同时用电器可能无法正常工作，电源电压不会改变，A 选项正确。 7.测量直流电流时，发现电流表指针反向偏转，原因是（ ） A. 电流表量程选大了 B. 电流表量程选小了 C. 电流表的 “+”“-” 接线柱接反了 D. 电路断路 答案：C 解析：电流表指针反向偏转，是因为电流从 “-” 接线柱流入，“+” 接线柱流出，即 “+”“-” 接线柱接反了，C 选项正确；量程选大或小不会导致指针反向偏转，电路断路指针应指零，A、B、D 选项错误。 8.某直流电流表的表盘上标有 “200μA” 字样，这里的 “200μA” 指的是（ ） A. 该电流表的最小刻度值 B. 该电流表的量程 C. 该电流表的分度值 D. 该电流表的最大测量值 答案：B 解析：表盘上标注的 “200μA” 表示该直流电流表能够测量的最大电流值，也就是量程，B 选项正确；最小刻度值和分度值是指每一小格代表的电流值，与标注的量程含义不同，A、C 选项错误；最大测量值和量程意思一致，但表述不如 B 选项准确，D 选项错误。 9.直流电流表测量电流时，若指针不动，可能的故障原因有哪些？​ 答案：可能原因有：①电路处于断路状态，没有电流通过电流表；②电流表内部断路，如线圈断开、接线柱接触不良等；③电流表被短路，电流不经过电流表。 10.如何根据直流电流表的表盘刻度计算被测电流的大小？​ 答案：先确定电流表所选量程，找到对应的分度值（即最小刻度代表的电流值），然后数出指针偏转的格数，用格数乘以分度值，即可得到被测电流的大小。 五、学法建议 重点复习知识点： 1.磁电式直流电流表基于通电线圈在永久磁铁磁场中受力偏转的原理工作。当电流通过可动线圈时，线圈产生磁场，与永久磁铁磁场相互作用产生电磁力，使线圈带动指针偏转，且在一定范围内，指针偏转角度与通过线圈的电流大小成正比，从而实现对电流大小的测量。 2.指针偏转角度过大或过小：偏转角度过大接近满刻度，说明量程选小，应换用更大量程；偏转角度过小，可能是量程选大，需换用较小量程。 3.读数方法：读数时视线应与表盘垂直，正对指针，若指针在两刻度线之间，需进行估读，估读到分度值的下一位，从而得到准确的测量结果。 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 $$