第4节 如何使用电流表测量电流 (修订中)
[TOC]
# 1. 零件和材料
- 6伏电池
- 6伏白炽灯
从现在开始,还假设面包板、端子排和跳线等基本电路构造组件可用,仅在“零件和材料”下列出项目独有的组件和材料。
# 2. 延伸阅读
电路课程,第 1 卷,第 1 章:“电的基本概念” (opens new window)
电路课程,第 1 卷,第 8 章:“直流计量电路” (opens new window)
# 3. 电流表使用学习目标
- 如何用万用表测量电流
- 如何检查万用表的内部保险丝
- 选择合适的仪表范围
# 4. 电流表示意图

# 5. 电流表插图

# 6. 实验说明
电流是电路中电子“流动”速率的量度。它以安培为单位测量,简称为“安培”(A)。
测量电路中电流的最常见方法是断开电路并插入一个与电路_串联_(串联)的“电流表”,这样所有流过电路的电子也必须通过电流表。
因为以这种方式测量电流需要将仪表作为电路的一部分,所以它比电压或电阻更难进行测量。
一些数字仪表,如图所示的单元,有一个单独的插孔,用于在测量电流时插入红色测试线插头。
其他仪表,如最便宜的模拟仪表,使用相同的插孔来测量电压、电阻和电流。
有关测量电流的详细信息,请参阅您拥有的特定型号仪表的用户手册。
当电流表与电路串联放置时,理想情况下它不会在电流通过时降低电压。
换句话说,它的作用非常像一根电线,从一个测试探针到另一个测试探针的电阻非常小。
因此,如果将电流表并联(跨接)大量电压源,电流表将起到短路作用。如果这样做,将导致电流浪涌,可能损坏仪表:

# 6.1. 熔断器在电路中的使用
电流表通常通过位于仪表外壳内的小_保险丝_来防止过电流。
如果电流表意外连接到一个大的电压源,所产生的电流浪涌将“熔断”保险丝,使电流表无法测量电流,直到更换保险丝。
__要非常小心避免这种情况!__您可以通过将万用表切换到电阻模式并通过测试引线(和通过保险丝)测量连续性来测试万用表保险丝的状况。
在电阻和电流测量使用相同测试线插孔的仪表上,只需将测试线插头留在原处,然后将两个探针接触在一起。
在使用不同插孔的仪表上,这是插入测试引线插头以检查保险丝的方式:

使用跳线将电池连接到灯,构建一电池一灯电路,并在将仪表与其串联之前验证灯是否亮起。
然后,在任意点断开电路并将仪表的测试探针连接到断开的两个点以测量电流。
像往常一样,如果您的仪表是手动量程的,首先选择电流的最高量程,然后将选择开关移动到较低的量程位置,直到在仪表显示屏上获得最强的指示,而不会超出量程。如果仪表指示为“向后”(模拟指针向左移动,或数字显示屏上读数为负),则将测试探针连接反向并重试。
当电流表指示正常读数(不是“反向”)时,电子进入黑色测试线并退出红色测试线。
这就是您使用仪表确定电流方向的方法。
对于 6 伏电池和小灯,电路电流将在_千分之一_安或_毫安_的范围内。
数字仪表通常在显示屏的右侧显示一个小写字母“m”来表示该公制前缀。
尝试在其他点断开电路并将仪表插入那里。您对测量的电流量有什么注意?你为什么认为这是?
像这样在面包板上重新构建电路:

# 7. 将电流表连接到面包板电路:提示和技巧
将电流表连接到面包板电路时,学生经常会感到困惑。
如何连接仪表以拦截所有电路的电流而不造成短路?保证成功的一种简单方法是:
- 确定您希望测量电流通过的电线或组件端子。
- 将电线或端子从面包板孔中拉出。让它悬在半空中。
- 将一根备用电线插入刚刚拉出另一根电线或端子的孔中。让这根电线的另一端悬在半空中。
- 在两个未连接的电线末端(悬挂在半空中的两个)之间连接电流表。您现在可以_确保_通过最初确定的导线或端子测量电流。

同样,按照上述相同的连接程序,测量通过该电路中不同导线的电流。
您对这些电流测量有什么注意?面包板电路中的结果应与自由形式(无面包板)电路中的结果相同。
# 8. 实验结果
在端子排上构建相同的电路也应该产生类似的结果:

插图中显示的电流值 24.70 毫安 (24.70 mA) 是任意数量,对于小型白炽灯来说是合理的。
如果您的电路的电流值不同,那没关系,只要在连接仪表时灯正常工作。
如果当仪表连接到电路时灯拒绝点亮,并且仪表记录的读数要大得多,则您的仪表可能存在短路情况。
如果当仪表连接到电路中时您的灯拒绝点亮,并且仪表记录为零电流,则您可能已经烧断了仪表内部的保险丝。
如本节前面所述,检查仪表保险丝的状况,必要时更换保险丝。
相关练习:
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