第十六章 电压 电阻

这是一篇关于电压，电阻的结构思维导图。阐述了电压的作用，常见电压以及电压的测量，电压表与电流表的比较变阻器等知识点，有需要的伙伴可以下载收藏。

电压 电阻

• 电压
  • 电压
    • 电压的作用
      • 使自由电荷定向移动形成电流
      • • 电路中电流的强弱与电压有关
        • 电压是形成电流的原因
          • 有电压不一定有电流
          • 有电流一定有电压
    • 电源的作用
      • 给用电器两端提供电压
      • • 从能量的角度
          • 将其他形式的能转化为电能，提供电能的装置
        • 从电荷转换的角度
          • 使电荷定向移动，提供电压的装置
      • • 电源电压是总电压，且电源电压是不变的
      • 类比
        • ①
          • 血压是形成血流的原因
          • 心脏是提供血压的装置
        • ②
          • 电压是形成电流的原因
          • 电源是提供电压的装置
    • 电压的符号及单位
      • 符号
        • U
      • 单位
        • 伏特：V
        • 常用单位
          • 千伏（KV）、毫伏（MV），微伏（μV）
          • 1KV=1000V
          • 1V=1000mV
          • 1mV=1000μV
    • 常见的电压值
      • 人体安全电压是一个范围，而非一个数值
      • 我国工业用电电压
        • 380V
  • 电压的测量
    • 认识电压表
      • 作用
        • 电压表测量电压的大小
      • 符号
      • 量程
        • • 电压表表盘上所标字母“V”的含义有两个
          • • 一是表示该表是电压表
            • 二是表示该表表盘上示数的单位是伏特
        • 学生使用的电压表有三个接线柱，两个量程
          • 0~3V
          • 0~15V
      • • 电压表接在电路中，相当于断路（不是断路，有微小的电流通过）
        • • 这时灯不亮，电压表测的是电源电压
    • 电压表测量对象的判断方法
      • 去掉电源（电源处断开），电压表与谁构成一个回路（构成一圈），电压表就测谁的电压
    • 电压表的使用
      • ① 并联使用
        • 电压表应并联在被测电路两端
          • “抱谁测谁”
      • ② 正进负出
        • “+”接线柱靠近电源正极；“-”接线柱靠近电源负极
      • ③ 选好量程
        • 选择合适的量程，明确分度值
        • 被测电压不能超过电压表所用量程的最大测量值
      • • 要调零
          • 测量前要调零，使指针指在零刻度线处
        • 允许直接接电源
          • 电压表可直接连到电源的正、负极上，这时测量的是电源两端的电压
        • 电压表不能测（电源＋用电器）的电压
        • 电压表测导线（或者相当于导线的部分），示数为0
      • • 测L2，L3电压
        • • 测L1电压
        • 灯泡不亮或电流表示数为0 电压表测电源电压（电压表示数接近电源电压）
    • 试触法选择电压表量程可能会遇到的四种情况
      • ①指针不偏转
        • 可能电路中有断路
        • 也可能电压表连接不正确，应逐一检查各接线柱，排除故障
      • ②指针反向偏转
        • “+”、“-”接线柱接反，应改接
      • ③指针正向偏转超过最大刻度值
        • 选择的量程太小，应改接较大量程
      • ④指针正向偏转很小的角度
        • 选择的量程偏大，应改接较小的量程
      • • 试触法，试触时，先试触较大的量程
    • 电压表的读数
      • ①明确所选电压表的量程
        • 0~3V
        • 0~15V
      • ②明确所使用量程的分度值
        • 每小格0.1V或0.5V
      • ③由指针所指的位置，读出电压表的示数
        • 包括数值和单位
        • 看清指针偏过的大格数和小格数
      • 口诀
        • 一看接线柱，明确其量程
        • 二看最小值，确定分度值
        • 三看指针处，正视仔细读
  • 电压表与电流表的比较
    • • 电流表
        • 内阻很小，在判断电路结构时，可将其视为导线
      • 电压表
        • 内阻很大，在判断电路结构时，可将其视为断路
        • 分析电路时可以电压表直接去掉
        • 电压表在连入电路中时，最后接入
      • 不论是电压表还是电流表，只要有示数，就说明与电源能形成通路，这是判断电路故障的重要依据
• 串、并联电路电压的规律
  • 串联电路
    • 在串联电路中，电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和
    • • 分路电压没有必然的联系，可能相等，也可能不相等
  • 并联电路
    • 在并联电路中，电路两端的总电压与各支路两端电压相等
    • • 若几个用电器两端电压相等，则这几个用电器不一定是并联，有可能是串联的（用电器规格相同）
• 电阻
  • 电阻
    • 定义
      • 物理学中用电阻表示导体对电流的阻碍作用
      • • 导体和绝缘体的区别就在于电阻的大小不同
    • 理解
      • 导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大
      • 导体的电阻是导体本身的一种性质与是否接入电路、外加电压及通过电流大小无关
      • • 无电流通过时，电阻的阻碍作用（电阻）依然存在，仅仅是没有体现出来
    • 符号
      • R
      • 电路图中的符号
    • 单位
      • 国际单位
        • 欧姆：Ω
      • 常见单位
        • 千欧：KΩ
        • 兆欧：MΩ
        • 换算
          • 1MΩ=10³KΩ
          • 1KΩ=10³Ω
  • 影响导体电阻大小的因素
    • 导体的长度、横截面积、材料和温度等因素有关
    • 同种材料的导体越长、横街面积越小，电阻越大
    • • 一般情况下，温度越高，导体的电阻越大
      • • ρ
          • 电阻率：与导体的材料有关
        • L
          • 导线长度
        • S
          • 导线横截面积
  • • 压敏元件
      • 受压力后阻值发生变化
    • 热敏元件
      • 受热后阻值发生变化
    • 光敏元件
      • 在光照下阻值发生变化
• 变阻器
  • 变阻器
    • 定义
      • 能改变接入电路中电阻大小的元件叫变阻器
    • 种类
      • 滑动变阻器
      • 电阻箱
  • 滑动变阻器
    • 原理
      • 通过改变连入电路中的电阻丝的长度来改变电阻
    • 作用
      • 调节滑动变阻器的滑片可以逐渐改变连入电路的电阻，从而逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压，还起到保护电路的作用
      • • ① 保护电路或用电器
        • ② 改变电流、调节电压
    • 构造
      • 电阻丝
        • 密绕在瓷管上
        • 表层涂着绝缘漆
        • 与滑片接触处的绝缘漆已刮去
      • 结构示意图
      • 滑动变阻器符号
    • 铭牌上各数值的物理意义
      • 电阻值
        • ① 表示该变阻器的最大电阻
        • ② 也可以表示电阻值变化范围
      • 电流值
        • 表示该变阻器允许通过的最大电流
      • • “200Ω 5A”
          • 该滑动变阻器的最大电阻是200Ω
          • 允许通过的最大电流是5A
    • 接线方法
      • • 注意“假滑”情况
          • 是一个假滑动变阻器，移动时电路中电阻不变，只是电压表示数会变化
    • 注意事项
      • 滑动变阻器要与被控制电路串联
      • 滑动变阻器共有四个接线柱，接线时两个接线柱应采用“一上一下”的接法
        • 连入电路的电阻取决于下边的接线柱
        • 远下大：远离下面所选的接线柱，接入电路的电阻变大
      • 要了解所使用的滑动变阻器的最大电阻和允许通过的最大电流
      • 为了保护电路，在闭合开关前应将滑片置于最大电阻处（即将滑片置于所选的下面那个接线柱的另一端）
    • 优缺点
      • 优点
        • 能连续地改变连入电路的电阻值
      • 缺点
        • 不能直接读出电阻值的大小
  • 电阻箱
    • 符号
      • 电阻箱是一种能够显示出接入电路的电阻大小的变阻器
      • 在电路图中表示的符号
      • • 电阻箱不能连续改变连入电路的电阻
    • 使用方法
      • 内部结构图
      • 将电阻箱的两个接线柱连入电路中，调节四个旋钮就能得到0~9999Ω之间任意整数电阻值
    • 读数方法
      • 将各旋钮对应的小三角对准的数字乘以面板上标记的倍数，然后加在一起就是电阻箱连入电路中的阻值
      • • 接线柱无“+”“-”之分
        • • 3608Ω
    • 优缺点
      • 优点
        • 能够直接读出连入电路的电阻值
      • 缺点
        • 不能连续地改变连入电路的电阻值
  • 变阻器的应用
    • 机械式定位器
      • 家用电器的档位调节器件实质是一种变阻器，通常称为机械式电位器，它通过机械式旋钮调节电阻值大小
    • 数字电位器
      • 数字电位器是用数字信号控制阻值的器件（集成电路）
    • • 可调节亮度的电灯
      • 可调节温度的电热毯
      • 电饭锅

电压 电阻

• 电压
  • 电压
    • 电压的作用
      • 使自由电荷定向移动形成电流
      • • 电路中电流的强弱与电压有关
        • 电压是形成电流的原因
          • 有电压不一定有电流
          • 有电流一定有电压
    • 电源的作用
      • 给用电器两端提供电压
      • • 从能量的角度
          • 将其他形式的能转化为电能，提供电能的装置
        • 从电荷转换的角度
          • 使电荷定向移动，提供电压的装置
      • • 电源电压是总电压，且电源电压是不变的
      • 类比
        • ①
          • 血压是形成血流的原因
          • 心脏是提供血压的装置
        • ②
          • 电压是形成电流的原因
          • 电源是提供电压的装置
    • 电压的符号及单位
      • 符号
        • U
      • 单位
        • 伏特：V
        • 常用单位
          • 千伏（KV）、毫伏（MV），微伏（μV）
          • 1KV=1000V
          • 1V=1000mV
          • 1mV=1000μV
    • 常见的电压值
      • 人体安全电压是一个范围，而非一个数值
      • 我国工业用电电压
        • 380V
  • 电压的测量
    • 认识电压表
      • 作用
        • 电压表测量电压的大小
      • 符号
      • 量程
        • • 电压表表盘上所标字母“V”的含义有两个
          • • 一是表示该表是电压表
            • 二是表示该表表盘上示数的单位是伏特
        • 学生使用的电压表有三个接线柱，两个量程
          • 0~3V
          • 0~15V
      • • 电压表接在电路中，相当于断路（不是断路，有微小的电流通过）
        • • 这时灯不亮，电压表测的是电源电压

电压 电阻

• 电压
  • 电压的测量
    • 电压表测量对象的判断方法
      • 去掉电源（电源处断开），电压表与谁构成一个回路（构成一圈），电压表就测谁的电压
    • 电压表的使用
      • ① 并联使用
        • 电压表应并联在被测电路两端
          • “抱谁测谁”
      • ② 正进负出
        • “+”接线柱靠近电源正极；“-”接线柱靠近电源负极
      • ③ 选好量程
        • 选择合适的量程，明确分度值
        • 被测电压不能超过电压表所用量程的最大测量值
      • • 要调零
          • 测量前要调零，使指针指在零刻度线处
        • 允许直接接电源
          • 电压表可直接连到电源的正、负极上，这时测量的是电源两端的电压
  • 电压表与电流表的比较
    • • 电流表
        • 内阻很小，在判断电路结构时，可将其视为导线
      • 电压表
        • 内阻很大，在判断电路结构时，可将其视为断路
        • 分析电路时可以电压表直接去掉
        • 电压表在连入电路中时，最后接入
      • 不论是电压表还是电流表，只要有示数，就说明与电源能形成通路，这是判断电路故障的重要依据

电压 电阻

• 电压
  • 电压的测量
    • 试触法选择电压表量程可能会遇到的四种情况
      • ①指针不偏转
        • 可能电路中有断路
        • 也可能电压表连接不正确，应逐一检查各接线柱，排除故障
      • ②指针反向偏转
        • “+”、“-”接线柱接反，应改接
      • ③指针正向偏转超过最大刻度值
        • 选择的量程太小，应改接较大量程
      • ④指针正向偏转很小的角度
        • 选择的量程偏大，应改接较小的量程
      • • 试触法，试触时，先试触较大的量程
    • 电压表的读数
      • ①明确所选电压表的量程
        • 0~3V
        • 0~15V
      • ②明确所使用量程的分度值
        • 每小格0.1V或0.5V
      • ③由指针所指的位置，读出电压表的示数
        • 包括数值和单位
        • 看清指针偏过的大格数和小格数
      • 口诀
        • 一看接线柱，明确其量程
        • 二看最小值，确定分度值
        • 三看指针处，正视仔细读
  • 电压表与电流表的比较
    • • 电流表
        • 内阻很小，在判断电路结构时，可将其视为导线
      • 电压表
        • 内阻很大，在判断电路结构时，可将其视为断路
        • 分析电路时可以电压表直接去掉
        • 电压表在连入电路中时，最后接入
      • 不论是电压表还是电流表，只要有示数，就说明与电源能形成通路，这是判断电路故障的重要依据

电压 电阻

• 电压
  • 电压表与电流表的比较
    • • 电流表
        • 内阻很小，在判断电路结构时，可将其视为导线
      • 电压表
        • 内阻很大，在判断电路结构时，可将其视为断路
        • 分析电路时可以电压表直接去掉
        • 电压表在连入电路中时，最后接入
      • 不论是电压表还是电流表，只要有示数，就说明与电源能形成通路，这是判断电路故障的重要依据
• 串、并联电路电压的规律
  • 串联电路
    • 在串联电路中，电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和
    • • 分路电压没有必然的联系，可能相等，也可能不相等
  • 并联电路
    • 在并联电路中，电路两端的总电压与各支路两端电压相等
    • • 若几个用电器两端电压相等，则这几个用电器不一定是并联，有可能是串联的（用电器规格相同）

电压 电阻

• 电阻
  • 电阻
    • 定义
      • 物理学中用电阻表示导体对电流的阻碍作用
      • • 导体和绝缘体的区别就在于电阻的大小不同
    • 理解
      • 导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大
      • 导体的电阻是导体本身的一种性质与是否接入电路、外加电压及通过电流大小无关
      • • 无电流通过时，电阻的阻碍作用（电阻）依然存在，仅仅是没有体现出来
    • 符号
      • R
      • 电路图中的符号
    • 单位
      • 国际单位
        • 欧姆：Ω
      • 常见单位
        • 千欧：KΩ
        • 兆欧：MΩ
        • 换算
          • 1MΩ=10³KΩ
          • 1KΩ=10³Ω
  • 影响导体电阻大小的因素
    • 导体的长度、横截面积、材料和温度等因素有关
    • 同种材料的导体越长、横街面积越小，电阻越大
    • • 一般情况下，温度越高，导体的电阻越大
      • • ρ
          • 电阻率：与导体的材料有关
        • L
          • 导线长度
        • S
          • 导线横截面积
  • • 压敏元件
      • 受压力后阻值发生变化
    • 热敏元件
      • 受热后阻值发生变化
    • 光敏元件
      • 在光照下阻值发生变化
• 变阻器
  • 变阻器
    • 定义
      • 能改变接入电路中电阻大小的元件叫变阻器
    • 种类
      • 滑动变阻器
      • 电阻箱

电压 电阻

• 变阻器
  • 滑动变阻器
    • 原理
      • 通过改变连入电路中的电阻丝的长度来改变电阻
    • 作用
      • 调节滑动变阻器的滑片可以逐渐改变连入电路的电阻，从而逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压，还起到保护电路的作用
      • • ① 保护电路或用电器
        • ② 改变电流、调节电压
    • 构造
      • 电阻丝
        • 密绕在瓷管上
        • 表层涂着绝缘漆
        • 与滑片接触处的绝缘漆已刮去
      • 结构示意图
      • 滑动变阻器符号
    • 铭牌上各数值的物理意义
      • 电阻值
        • ① 表示该变阻器的最大电阻
        • ② 也可以表示电阻值变化范围
      • 电流值
        • 表示该变阻器允许通过的最大电流
      • • “200Ω 5A”
          • 该滑动变阻器的最大电阻是200Ω
          • 允许通过的最大电流是5A

电压 电阻

• 变阻器
  • 滑动变阻器
    • 接线方法
      • • 注意“假滑”情况
          • 是一个假滑动变阻器，移动时电路中电阻不变，只是电压表示数会变化
    • 注意事项
      • 滑动变阻器要与被控制电路串联
      • 滑动变阻器共有四个接线柱，接线时两个接线柱应采用“一上一下”的接法
        • 连入电路的电阻取决于下边的接线柱
        • 远下大：远离下面所选的接线柱，接入电路的电阻变大
      • 要了解所使用的滑动变阻器的最大电阻和允许通过的最大电流
      • 为了保护电路，在闭合开关前应将滑片置于最大电阻处（即将滑片置于所选的下面那个接线柱的另一端）
    • 优缺点
      • 优点
        • 能连续地改变连入电路的电阻值
      • 缺点
        • 不能直接读出电阻值的大小

电压 电阻

• 变阻器
  • 电阻箱
    • 符号
      • 电阻箱是一种能够显示出接入电路的电阻大小的变阻器
      • 在电路图中表示的符号
      • • 电阻箱不能连续改变连入电路的电阻
    • 使用方法
      • 内部结构图
      • 将电阻箱的两个接线柱连入电路中，调节四个旋钮就能得到0~9999Ω之间任意整数电阻值
    • 读数方法
      • 将各旋钮对应的小三角对准的数字乘以面板上标记的倍数，然后加在一起就是电阻箱连入电路中的阻值
      • • 接线柱无“+”“-”之分
        • • 3608Ω
    • 优缺点
      • 优点
        • 能够直接读出连入电路的电阻值
      • 缺点
        • 不能连续地改变连入电路的电阻值
  • 变阻器的应用
    • 机械式定位器
      • 家用电器的档位调节器件实质是一种变阻器，通常称为机械式电位器，它通过机械式旋钮调节电阻值大小
    • 数字电位器
      • 数字电位器是用数字信号控制阻值的器件（集成电路）
    • • 可调节亮度的电灯
      • 可调节温度的电热毯
      • 电饭锅