电压基准的特性及选用
摘要从实际应用角度，介绍了电压基准的种类及特点，主要技术参数，选用电压基准的方法和注意事项。
关键词齐纳基准带隙基准 XFET基准初始精度温度系数
一、电压基准及其应用领域
电压基准可提供一个精度远比电压稳压器高的多的精确输出电压，作为某个电路系统中的参考比较电压，因而称其为基准。电压基准在某些方面与电压稳压器类似，但二者的用途绝然不同。电压稳压器除了向负载输出一个稳定电压外还要供给功率。电压基准的主要用途是为系统或负载提供一个精确的参考电压，而其输出电流通常在几至几十个毫安。
电压基准的用途十分广泛，典型的应用常见于数据采集系统，用于为模数变换器或数模变换器提供一个基准参考电压。另外，它还可用于各类开关或线性电压变换电路、仪器仪表电路和电池充电器中。
二、电压基准的主要参数
1. 初始精度（Initial Accuracy）
初始精度用于衡量一个电压基准输出电压的精确度或容限，即电压基准工作时，其输出电压偏离其正常值的大小。通常，初始精度采用百分数表示，它并非是一个电压单位，故需换算才能获得电压偏离值的大小。例如，一个标称电压为2.5V的基准，初始精度为±1%，则其电压精度范围为：
5.2～
5.2
=
1
×
±
=
±
%
.2
5.2
V
475
V525
.0
025
.2
在厂商的数据手册中，初始电压精度通常是在不加载或在特定的负载电流条件下测量的。对于电压基准而言，初始精度是一个最为重要的性能指标之一。
2. 温度系数（Temperature Coefficient）
温度系数（简称TC）用于衡量一个电压基准，其输出电压因受环境温度变化而偏离正常值的改变程度，它也是基准电压最重要的性能指标之一，通常用ppm/℃表示（ppm是英文part per million的缩写，1ppm表示百万分之一）。例如，一个基准标称电压为10V，温度系数为10ppm/℃，则环境温度每变化1℃，其输出电压改变10V×10×10-6=100μV。需注意的是，温度系数可能是正向的，即基准的输出电压随温度的升高而变大，也可能是负向的，即基准的输出电压随温度的升高而变小，具体可查看厂商数据手册中的温度曲线图表。
3. 热迟滞(Temperature Hysteresis)
当电压基准的温度从某一点开始经受变化，然后再次返回该温度点，前后二次在同一温度点测得的电压值之差即为热迟滞。该参数虽不如温度系数重要，但对于温度同期性变化超过25℃的情况仍是需引起重视的一个误差源。
4. 长期漂移(Long-term Drift)
在数日、数月或更长持续的工作期间，电压基准输出电压的慢变化称为长期漂移或稳定性，通常用ppm/1000h表示。当我们选用一个电压基准，要求它在持续数日、数周、数月基至数年的工作条件下保持输出电压精度，那么长期漂移便是一个必须考虑的性能参数。
5. 噪声（Noise）
Rs
并联基准
I Q
I F
R S
串联基准
I Q
图3 系统精度与基准温度系数TC 的关系
大多数电压基准的噪声电压相对其它误差而言绝对值较小，故对于精度不高的系统其影响并不突出，但对于高精度系统，需引起高度重视。对于宽带噪声，通过在输出端增加一个低ESR （等效串联电阻）电容或一个RC 滤波器就可有效加以抑制，但要注意所加电容的容量要按数据手册推荐的值选取，如果选得太大，可能引起振荡而破坏输出电压的稳定性，另一个后果是会使导通建立时间变长。至于0.1～10Hz 范围内的窄带1/5噪声，是基准中固有的且不能有效滤掉，故要仔细评估选择。
某些系统需长期工作，同时要求具有保持重复测量的一致性和稳定性，这时，基准的长期漂移性能指标就显得很重要。XFET 基准具有十分优良的长期漂移特性，故是最佳选择。
对于便携式系统，都要求低电压、低功耗，以便延长电池的使用时间。对于这类系统，选用XFET 基准是十分理想的，它们不仅能在低电压小电流下工作，同时还能保持很好的性能。ADI 公司的某些带隙基准如REF19X 和AD158X 系列也具备低电压、小静态电流的特性，因而也可用于便携式系统。但这些带隙基准的长期漂移、噪声以及温度系数指标不如XFET 基准。
参考文献：
1. Roya Nasraty XFET TM References
Analog Dialogue 1998 Analog Devices,Inc.
2. Perry Miller Texas Instruments, Doug Moore Thater Corp.
Precision voltage references
3. Roger kenyon A quik guide to voltage reference
Maxim Integrated Products
4. Analog Devices Inc, AD780 2.5V/3.0V High Precision Reference Datasheet T C (p p m /℃)
△T (基于25℃的变化)
用多功能电工表检验保护装置能否投入运行 发布时间：2007-1-22 10:50:20 浏览次数：20 古育文广东省梅县供电局（514011） 用负荷电流和工作电压检验是继电保护装置投入运行前的最后一次检查，对于某些保护装置是非常必要的，特别是在带有方向性的继电保护装置中，为了保护其动作正确，在投入运行前必须测量带负荷时的电流与电压的向量图，借此判断电流回路相序、相别及相位是否正确。通过多功能电工表可方便地实现上述功能，替换了以前用相位电压表法和瓦特表法两种繁琐的测量方法。下面结合实际谈谈如何用多功 能电工表来判断方向性的继电保护的接线是否正确。 在2002年10月28日我局所属的一个110kV变电所的电气设备进行电气试验， 经对试验结果进行分析、判断，发现110kV母线的B、C两相电压互感器内部绝 缘介质不良，严重威胁设备的安全运行。为了保证设备的安全运行，对这两相的电压互感器进行了更换。更换后，为了确保继电保护装置的动作正确，我们用多功能电工表（ST9040E型），进行了方向性继电保护装置的电流与电压的相位检查。 1测量方法 在测量前应先找出接入方向性的继电保护装置的电流、电压端子，在电压端子上用相序表检查所接入的电压互感器的二次接线相序应是正序（即是U A-U B-U C）。 然后用多功能电工表的电流测量钳钳住电流端子的A相电流线（假定电流端子接线正确），用多功能电工表的电压测量表笔依次与A、B、C三相的电压端子接触牢靠，将所测得的数据填入表1。用此法依次测量B、C相的电流与电压的相位值，所测得的数据也填入表1。
表1电流、电压和相位值 电压(V) 电流(A) 相位(°) I A=0.9I B=0.91I C=0.9 U A=60197316.873 U B=60.577.8195313.5 U=60 31776.3193 据上表的数据用AUTOCAD2002软件绘出电流向量图，见图1。 图1电流向量图(六角图) 2根据六角图判断接线 六角图作出后，根据测量时的功率的送受情况，判断接线是否正确。这对检验方向 保护，特别是差动保护接线是行之有效的。 功率的送受情况有以下四种： (1)有功与无功功率均从母线送往线路，电流向量应位于第I象限； (2)有功功率从母线送往线路，无功功率由线路送往母线，电流向量应位于第II象
串并联电路电流的特点练习 1、如图甲所示，小强用电流表探究串联电路中的电流关系，他分别用电流表测电路中A、B、C三处的电流，得知I A＝0.2A，则I B＝_______，I C＝_______，他实验的结论是_____ 。 （2）如图乙所示，L1、L2是______联的。若要测量通过L1的电流，应把电流表接在_____点上；测量L2时，电流表应接在______点上；若要测干路电流应把电流表接在_____或______点上。请在图中标出三只电流表的正、负接线柱。 甲乙 （3）按图甲把丙图用笔画线代替导线连接起来， （4）按图乙把丁图用笔画线代替导线连接起来。 丙丁 2、如图所示：如果A1的示数为0.9A，A3的示数为0.4A，则通过L1的电流是______，通过L2的电流是______，通过干路的电流是_______。 3、有一种节日小彩灯上串联着20只小灯泡，如果电源插头处的电流为200mA，则通过小灯泡的电流是_______A。 4、某家庭中正有一盏电灯和电钣锅在工作，已知通过家庭室外线的总电流为0.5A，通过电灯泡的电流为0.15A，那么通过电饭锅的电流为A． 5、如图所示，已知两电流表的示数分别是0.4A和1.2A，通过灯L1的电流是A，通过灯L2的电流是A． 6、三个相同的灯泡L1、L2、L3组成如图所示的电路，电流表A1、A2、A3的示数分别为I1、I2、I3，则它们之间的关系是（） A、I1＝I2 B、I3＝I1＋I2 C、I1＝I2＋I3 D、I2＝I3 7、如图所示，电路中能正确测出通过灯L2的电流的是：（） 8、如图所示，用电流表测干路中电流的电路图，正确的是：（） 9、如图三个电流表A1、A2、、A3的示数分别为I1、I2、I3，它们的大小关系是（） A、I1＝I2＝I3 B、I1>I2＝I3 C、I1>I2>I3 D、I1> I3> I2 10、如右图所示，L1 L2 联，通过A1的电流1.2A，通过A2的电流0.5 A， 则通过的L1电流为A，通过L2的电流为 A ，干路电流为A。 11、如图，把L1和L2连成并联电路，用电流表测L2的电流，并画出它的电路图。
电流、电压、功率的关系及公式 1、电流I，电压V，电阻R，功率W，频率F W=I2乘以R V=IR W=V2/R 电流=电压/电阻 功率=电压*电流*时间 2、电压V（伏特），电阻R（欧姆），电流强度I（安培），功率N（瓦 特）之间的关系是： V=IR， N=IV=I*I*R,或也可变形为:I=V/R,I=N/V等等. 但是必须注意,以上均是在直流(更准确的说,是直流稳态)电路情况下推导出来的!其它情况不适用. 如交流电路,那要对其作补充和修正求电压、电阻、电流与功率的换算关系 电流=I，电压=U，电阻=R，功率=P U=IR,I=U/R,R=U/I, P=UI,I=P/U,U=P/I P=U2/R,R=U2/P 还有P=I2R P=IU R=U/I 最好用这两个；
3、如电动机电能转化为热能和机械能： 电流符号: I 符号名称: 安培（安） 单位: A 公式: 电流=电压/电阻I＝U/R 单位换算: 1MA（兆安）=1000kA（千安）=1000000A（安） 1A（安）=1000mA（毫安）=1000000μA（微安） 单相电阻类电功率的计算公式= 电压U*电流I 单相电机类电功率的计算公式= 电压U*电流I*功率因数COSΦ三相电阻类电功率的计算公式= 1.732*线电压U*线电流I（星形接法） = 3*相电压U*相电I（角形接法）三相电机类电功率的计算公式= 1.732*线电压U*线电流I*功率因数COSΦ 星形电流=I，电压=U，电阻=R，功率=P U=IR,I=U/R,R=U/I, P=UI,I=P/U,U=P/I P=U2/R,R=U2/P P=I2R 4、串联电路 P（电功率），U（电压），I（电流），W（电功），R（电阻），T（时
在三相电路中，三相电源及三相负载都有两种连接方式：星形连接和三角形连接。 8.2.1 星形连接 在图8.3所示的三相电路中，三相电压源及三相负载都是星形连接的。各相电压源的负极性端连接在一起，称为三根电源的中点或零点，用N 表示。各相电压源的正极性端A 、B 、C 引出，以便与负载相连。这就是星形连接方式，或称Y 形连接方式。三相负载Z A 、Z B 、Z C 也是星形连接的。各相负载的一端连接在一起，称为负载的中点或零点，用N ’表示。各相负载的另一端A ’、B ’、C ’引出后与电源连接。电源与负载相应各相的连接线AA ’、BB ’、CC ’称为端线。电源中点与负载中点的连线NN ’称为中线或零线。具有三根端线及一根中线的三相电路称为三相四线制电路；如果只接三根端线而不接中线，则称为三相三线制电路。 N -+-B I C I A E B E C E B - --+ + -+’ C ’ AN V BN V 图8.3 电源与负载均为星形连接的三相电路 在三相电路中，电源或负载各相的电压称为相电压。例如AN V g 、BN V g 、CN V g 为电源相电压，'' A N V g 、'' B N V g 、''C N V g 为负载相电压。端线之间的电压称为线电压。例如AB V g 、BC V g 、CA V g 是电源的线电压，'' A B V g 、'' B C V g 、''C A V g 是负载的线电压。流过电源或负载各相的电流称为相电流。流过各端线的电流称为线电流，流过中线的电流称为中线电流。 当电源或负载为星形连接时，线电压等于两个相应的相电压之差，例如在电源侧，各线电压为
电流I，电压V，电阻R，功率W，频率F W=I的平方乘以R V=IR W=V的平方除以R 电流=电压/电阻 功率=电压*电流*时间 电流I，电压V，电阻R，功率W，频率F W=I的平方乘以R V=IR 电流I，电压V，电阻R，功率W，频率F W=I的平方乘以R V=IR W=V的平方除以R 电压V（伏特），电阻R（欧姆），电流强度I（安培），功率N（瓦特）之间的关系是：V=IR，N=IV =I*I*R, 或也可变形为:I=V/R,I=N/V等等.但是必须注意,以上均是在直流(更准确的说,是直流稳态)电路情况下推导出来的!其它情况不适用.如交流电路,那要对其作补充和修正求电压、电阻、电流与功率的换算关系 电流=I，电压=U，电阻=R，功率=P U=IR,I=U/R,R=U/I, P=UI,I=P/U,U=P/I P=U2/R,R=U2/P
就记得这一些了，不知还有没有 还有P=I2R P=IU R=U/I 最好用这两个；如电动机电能转化为热能和机械能。电流 符号: I 符号名称: 安培（安） 单位: A 公式: 电流=电压/电阻I＝U/R 单位换算: 1MA（兆安）=1000kA（千安）=1000000A（安） 1A（安）=1000mA（毫安）=1000000μA（微安）单相电阻类电功率的计算公式= 电压U*电流I 单相电机类电功率的计算公式= 电压U*电流I*功率因数COSΦ 三相电阻类电功率的计算公式= 1.732*线电压U*线电流I （星形接法） = 3*相电压U*相电流I（角形接法） 三相电机类电功率的计算公式= 1.732*线电压U*线电流I*功率因数COSΦ（星形电流= I，电压=U，电阻=R，功率=P U=IR,I=U/R,R=U/I, P=UI,I=P/U,U=P/I P=U2/R,R=U2/P 就记得这一些了，不知还有没有 还有P=I2R ⑴串联电路P（电功率）U（电压）I（电流）W（电功）R（电阻）T（时间）电流处处相等I1=I2=I 总电压等于各用电器两端电压之和U=U1+U2 总电阻等于各电阻之和R=R1+R2
电流、电压、电阻三者的关系 学习目标要求： 1．知道研究电流跟电压、电阻关系的实验方法。 2．知道电流跟电压、电阻的关系。 3．能初步分析在相同的电压下，通过不同导体的电流强度不同的现象。 4．知道用实验研究欧姆定律的方法。 5．掌握欧姆定律的内容及公式。 6．能应用欧姆定律公式进行简单的计算。 7．理解伏安法测电阻的原理及方法。 知识要点： 1．正确理解电流跟电压、电阻的关系 在利用实验的方法研究物理规律时，往往采用“控制变量”的实验方法，即先保持一个物理量不变（如不变），研究其他两个物理量（如和）之间的关系，分别得出不同条件下的 实验结论。 通过实验归纳总结出的电流与电压的关系是：在电阻一定的情况下，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。应该注意：（1）这里导体中的电流和导体两端的电压都是针对同一导体来说的；（2）不能反过来说，电阻一定时，电压与电流成正比；这里存在一定的因果关系，这里电压是原因，电流是结果，是因为导体两端加了电压，导体中才有电流，不是因为导体中通了电流才加了电压。 电流跟电阻的关系是：在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。在理解时要注意：（1）电流和电阻也是针对同一导体而言的；（2）不能说导体的电阻与通过它的电流成反比。因为电阻是导体本身的一种特性，即使导体中不通过电流，它的电阻也不会改变，更不会因导体中电流的增大或减小而使它的电阻发生改变。 2．正确理解欧姆定律的物理含义 应将欧姆定律结合实验来理解，在导体的电阻不变时，导体中的电流与导体两端的电压成正比，导体两端电压改变时，流过导体的电流随着改变；在电压不变时，导体中的电流与电阻成反比，即在同一电压下，接不同的电阻时，电流也不相同，当所接电阻越大时，通过的电流越小。 欧姆定律的实质是：通过导体的电流随导体两端的电压的改变而改变，也可随导体的电阻大小的改变而改变。但导体两端的电压不一定随电流或电阻的改变而改变，导体的电阻更不会随流 过导体的电流或导体两端的电压的改变而改变。因此，将公式变形为时，不能说电压与电流成正比，也不能说电压与电阻成正比。同样，将公式变形为时，绝不能说电阻 与电压成正比，与电流成反比。公式表明：导体两端的电压与通过它的电流的比值，等 于导体的电阻大小，但不能决定、也不能改变导体的电阻的大小。决定导体电阻大小的因素是导体的材料、长度、横截面积及温度，与其两端的电压及通过它的电流大小无关。 3．应用欧姆定律应注意的问题
示波器测定电流和电压特性 研发问题 通过分析电流和电压特性，可以快速识别出现故障的器件。为此，可使用操作方便的器件测试仪功能。它可快速测试电容、电阻、晶体管、半导体闸流管、电感、稳压二极管、其他二极管及包含此类元器件的电路，如整流器等。但是，器件测试仪功能在某些情况下并不可用。 测试与测量解决方案 R&S?RTC1000示波器内置器件测试仪。它包括一个信号发生器，可为被测设备施加一个自定义幅度(最大9V)和有限电流(最大10mA)的50Hz或200 Hz正弦波信号。在此模式下，示波器使用模数转换器对受到器件影响的信号进行数字化处理，并将其以电流与电压对比的形式进行显示。 工作原理 以线性无源器件为例，简单说明其工作原理。图1显示了连接至器件测试仪的2.1kΩ电阻器的I/V特性曲线。该器件的线性特性清晰可见。电流随电压上升而呈线性增长。例如，电压为4V时，电流约为2mA。根据欧姆定律，电阻值约为2kΩ。
可以使用第二个电阻来检查真实电阻的电流和电压之间的线性关系。图2显示了另一个连接至器件测试仪的器件的I/V特性曲线。该曲线的斜率更大，表明与2.1kΩ的电阻器相比，电压相同时此器件中流经的电流更大。根据欧姆定律，第二个器件的电阻更低。电压为0.9V时，电流约为8mA。电阻值约为110Ω。R&S?RTC1000示波器的器件测试仪还可以显示电容器等非线性无源器件的特性。图3显示了连接至测试仪的0.1μF电容器，并以50Hz信号进行初始激励。可以通过所生成的椭圆型曲线轻松确定非线性特性。
可以将激励频率更改为200Hz，简单说明I/V特性的频率相关性。可以通过以下公式计算电容器电抗： 这表示当电容恒定时，电抗会随着频率上升而下降。图4曲线表示使用200Hz 信号激励0.1μF电容器的结果。该椭圆形曲线明显更小，与用于计算电容器电抗的公式相对应。
电流电压电阻功率的关 系 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
电流、电压、电阻、功率的关系功率（瓦）=电流（安培）x电压（伏特）； 功率=电压*电流 12V*1A=12W 电流=电压/电阻 12V/40Ω= 电压/电流=电阻 功率符号P单位W 电压符号U单位V 电阻符号R单位Ω 电流符号I单位A 关系式 ⑴串联电路 P（电功率）U（电压）I（电流）W（电功）R（电阻）T（时间） 电流处处相等 I1=I2=I 总电压等于各用电器两端电压之和 U=U1+U2 总电阻等于各电阻之和 R=R1+R2 U1：U2=R1：R2 总电功等于各电功之和 W=W1+W2 W1：W2=R1：R2=U1：U2 P1：P2=R1：R2=U1：U2 总功率等于各功率之和 P=P1+P2 ⑵并联电路 总电流等于各处电流之和 I=I1+I2 各处电压相等 U1=U2=U
总电阻等于各电阻之积除以各电阻之和 R=（R1R2）/（R1+R2） 总电功等于各电功之和 W=W1+W2 I1：I2=R2：R1 W1：W2=I1：I2=R2：R1 P1：P2=R2：R1=I1：I2 总功率等于各功率之和 P=P1+P2 ⑶同一用电器的电功率 ①额定功率比实际功率等于额定电压比实际电压的平方 Pe/Ps=(Ue/Us)的平方2．有关电路的公式 ⑴电阻 R ①电阻等于材料密度乘以（长度除以横截面积） R=ρ×（L/S） ②电阻等于电压除以电流 R=U/I ③电阻等于电压平方除以电功率 R=U²/P ⑵电功 W 电功等于电流乘电压乘时间 W=UIT（普式公式） 电功等于电功率乘以时间 W=PT 电功等于电荷乘电压 W=QU 电功等于电流平方乘电阻乘时间 W=I²RT（纯电阻电路） 电功等于电压平方除以电阻再乘以时间 W=U²T/R（同上） ⑶电功率 P ①电功率等于电压乘以电流 P=UI ②电功率等于电流平方乘以电阻 P=I²R（纯电阻电路）
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单相电机类电功率的计算公式= 电压U*电流I*功率因数COSΦ 三相电阻类电功率的计算公式= 1.732*线电压U*线电流I（星形接法） = 3*相电压U*相电I（角形接法）三相电机类电功率的计算公式= 1.732*线电压U*线电流I*功率因数COSΦ 星形电流=I，电压=U，电阻=R，功率=P U=IR,I=U/R,R=U/I, P=UI,I=P/U,U=P/I P=U2/R,R=U2/P P=I2R 4、串联电路 P（电功率），U（电压），I（电流），W（电功），R（电阻），T（时间）电流处处相等： I1=I2=I 总电压等于各用电器两端电压之和： U=U1+U2 总电阻等于各电阻之和： R=R1+R2 U1：U2=R1：R2 总电功等于各电功之和“ W=W1+W2 W1：W2=R1：R2=U1：U2 P1：P2=R1：R2=U1：U2 总功率等于各功率之和： P=P1+P2 5、并联电路 总电流等于各处电流之和： I=I1+I2 各处电压相等： U1=U1=U 总电阻等于各电阻之积除以各电阻之和：
实验一 PN 结器件电流—电压特性 一、基本原理 PN 结是半导体结型器件的核心，是IC 电路的最基本单元，诸多半导体器件都是由PN 结组成的。最简单的结型器件是半导体二极管，根据不同场合的用途，使用不同掺杂及材料制备工艺制成多种二极管，如整流二极管、检波二极管、光电二极管（发光二极管、光敏二极管）等；三极管与结型晶体管就是由两个PN 结构成的。因此深入了解与掌握PN 结的基本特性，是掌握与应用晶体管等结型器件的基础。 PN 结的最重要特性是单向导电性，即具有整流特性。也就是说，正向表现低阻性，反向为高阻性。若在PN 结上加上正向偏压（P 区接正电压、N 区接负电压）则电流与电压呈指数关系，如下式 ?? ? ? ???=nkT qv I I ex p 0 （Ⅰ） 式中q 是电子电荷，K 是波尔兹曼常数，T 是工作温度（K ），V 是外加电压，n 是复合因子， 根据实际测量曲线求出。随着电压缓慢升高，电流从小急剧增大，按指数规律递增。 对于用Ⅲ-Ⅴ族宽禁带材料制成的发光二极管而言，当外加电压V 0.5 V 、电流很小时（I 0.1 mA ）,则通过结内深能级复合占主导地位，这时n ≈2。随着外加电压的升高，PN 结载流子注入以扩散电流起支配作用，I 就急剧上升，这时n ≈1。根据实际测量I-V 关系求得n 值大小就可作为判断一个结型二极管优劣的标志。 如果PN 结两边外加反向偏压（P 区接负压、N 区接正电压）这时在PN 结空间电荷层内载流子的漂移运动大于扩散运动。（从P 区内电子向N 区运动，N 区内空穴向P 区运动）从而空间电荷层展宽，载流子浓度低于热平衡状态下平衡浓度。反向PN 结在反偏压比较大时空间电荷区宽度 2 1002?? ? ? ??=N V q Xm εε （Ⅱ） 式中，0ε为自由空间电容率，ε介电常数，N 0为PN 结低掺杂边的凈杂质浓度。所以在外加反向偏压V V B （反向击穿电压）时，电流 I 值很小，反向偏置PN 结电流很小、表现很 高电阻性。 当反向偏压一旦增加到某一定值V B ，则 反向电流瞬间骤然急速增大（如图所示），这 现象叫做PN 结的击穿，V B 称为击穿电压。 PN 结之所以在正向、反向偏置下表现出 不同的电流-电压特征，主要取决于其不同的 掺杂（内因），在外加偏压作用下（外因）而 引起的，外加电压是通过PN 结起作用的。事 实上，不同PN 结反向击穿可表现为热引起击 穿 — 热击穿，电压作用引起的击穿 — 电
要理解电压和电流的关系，只需要记住一个公式就可以了： 电压÷电流=电阻 注意，这个电阻是广义的，对于直流，它就是狭义的电阻，对于交流，是电阻、容抗、感抗的综合（我说的是综合，不是简单相加，而是根据串联或并联关系，用公式算出来的）。 电压 河水之所以能够流动，是因为有水位差；电荷之所以能够流动，是因为有电位差。电位差也就是电压。电压是形成电流的原因。在保险丝中，电压常用U表示。电压的单位是伏（V），也常用毫伏（mV）或者微伏（uV）做单位。1V=1000mV，1mV=1000uV。电压可以用电压表测量。测量的时候，把电压表并联在保险丝上，要选择电压表指针接近满偏转的量程。如果保险丝上的电压大小估计不出来，要先用大的量程，粗略测量后再用合适的量程。这样可以防止由于电压过大而损坏电压表。 电流 电荷的定向移动叫做保险丝中，电流常用I表示。电流分直流和交流两种。电流的大小和方向不随时间变化的叫做直流。电流的大小和方向随时间变化的叫做交流。电流的单位是安（A），也常用毫安(mA)或者微安(uA)做单位。 1A=1000mA,1mA=1000uA。电流可以用电流表测量。测量的时候，把电流表串联在保险丝中，要选择电流表指针接近满偏转的量程。这样可以防止电流过大而损坏电流表。 直流电源为什么一定是从正极流向负极呢？规定正电荷的移动方向为电流方向，由于金属导体里能移动的是电子，带负电荷，移动方向与电流方向相反。 电流和电压成正比，这是有条件的，只有在线性负载时才成立；如还考虑相位，则仅是线性电阻中才成立。 任何时候，你看到电压的时候，也可以将它除以（广义的）电阻而得到电流，看到电流的时候，也可以将它乘以（广义的）电阻而转换为电压。 电流可以用水流形象比喻，电势好比高度，电流从电势高往电势低流，就好像水从高处往低处流，高度相同的水是不会流动的，就好像电势相同不会有电流，电压就是电势差，电势差为零就是电压为零，电源的作用好比水泵，水泵把水从
电?流?、?电?压?、?功?率?的?关?系?及?公?式1、电流I，电压V，电阻R，功率W，频率F? W=I2乘以R? V=IR? W=V2/R? 电流=电压/电阻? 功率=电压*电流*时间 2、电压V（伏特），电阻R（欧姆），电流强度I（安培），功率N（瓦特） 之间的关系是：? V=IR， N=IV=I*I*R,或也可变形为:I=V/R,I=N/V等等. 但是必须注意,以上均是在直流(更准确的说,是直流稳态)电路情况下推导出来的!其它情况不适用. 如交流电路,那要对其作补充和修正求电压、电阻、电流与功率的换算关系? 电流=I，电压=U，电阻=R，功率=P? U=IR,I=U/R,R=U/I,? P=UI,I=P/U,U=P/I? P=U2/R,R=U2/P 还有P=I2R?P=IU?R=U/I?最好用这两个； 3、如电动机电能转化为热能和机械能：
电流符号:?I? 符号名称:?安培（安）? 单位:?A? 公式:? 电流=电压/电阻?I＝U/R? 单位换算:?1MA（兆安）=1000kA（千安）=1000000A（安） 1A（安）=1000mA（毫安）=1000000μA（微安） 单相电阻类电功率的计算公式=?电压U*电流I? 单相电机类电功率的计算公式= 电压U*电流I*功率因数COSΦ三相电阻类电功率的计算公式=?*线电压U*线电流I（星形接法） =?3*相电压U*相电I（角形接法）三相电机类电功率的计算公式=?*线电压U*线电流I*功率因数COSΦ 星形电流=I，电压=U，电阻=R，功率=P? U=IR,I=U/R,R=U/I,? P=UI,I=P/U,U=P/I? P=U2/R,R=U2/P? P=I2R? 4、串联电路? P（电功率），U（电压），I（电流），W（电功），R（电阻），T（时间）电流处处相等： I1=I2=I?
光伏组件电流-电压特性（I-V400）测量作业指导书 1.目的 使用I-V400仪器测量光伏组件的电性能参数。 2.适用范围 自然太阳光下晶体硅光伏组件电流-电压特性的测量方法。 3.依据标准 《光伏器件第1部分：光伏电流-电压特性的测量》（GBT ）； 《晶体硅光伏度器件的I-V实测特性的温度和辐照度修正方法》（GB/T ）。 4.准备工作 人员 （1）检测人员应熟悉晶体硅光伏电流-电压特性的测量流程，熟练掌握组件功率测试仪的操作方法； （2）本试验应由两名检测人员完成。 设备 测试采用设备仪器清单如下： 表4-1 测试设备清单
被测对象状态确认 应确认被测光伏组件表面无污渍、积灰，如有存在此类污渍应及时清除，再进入正式的检测流程。 5.检测要求 技术要求 所有参与检测人员严格执行《光伏器件第1部分：光伏电流-电压特性的测量》（GBT ）、《晶体硅光伏度器件的I-V实测特性的温度和辐照度修正方法》（GB/T ），熟练掌握组件功率测试仪的操作，以及组件电流-电压特性的测量流程。 安全要求 （1）开展测试时应正确佩戴安全帽，戴绝缘手套，以及做好其它的必要防护。 （2）本测试在室外开展，应避免在酷暑、极寒天气下试验，实验过程中保证至少两人一组，避免单人独自作业； ）进行断电操作时，须用钳形电流表或万用表验电，确认安3（．
全后方可开展后续操作； （4）主检人、复核人在检测组件过程中，应避免组件金属边框造成碰伤、割伤。 表5-1 危险源辨识 环境设施要求 要求开展测量过程中晴朗少云，光伏组件倾斜面下辐照度不低于2；辐照度稳定，一次测量期间总辐照度的不稳定度不大于±1%。800W/m 6.检测方法 试验前准备
电流与电压和电阻的关系 一、教材及学情分析电流跟电压、电阻的关系实际上就是欧姆定律，它是电学中的基本定律，是进一步学习电学知识和分析电路的基础，是本章的重点。要求学生通过探究活动得出，从而更进一步体验科学探究的方法。这一节综合性较强，从知识上讲，要用到电路、电流、电压和电阻的概念；从技能上讲，要用到电流表、电压表和滑动变阻器等。学生要通过自己的实验得出欧姆定律，最关键的是实验方法。学生对实验方法的掌握既是重点也是难点，这个实验难度比较大，主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面，学生出现错误的可能性也比较大，所以实验的评估和交流也比较重要。 二、教学目标 1．知识与技能①使学生会同时使用电压表和电流表测量一段导 体两端的电压和其中的电流。 ②通过实验认识电流、电压和电阻的关系。③会观察、收集实 验中的数据并对数据进行分析。 2．过程与方法 ①根据已有的知识猜测未知的知识。 ②经历观察、实验以及探究等学习活动的过程并掌握实验的思路、方法；培养学生的实验能力、分析、归纳实验结论的能力；培养学生
能够掌握把一个多因素的问题转变为多个单因素问题的研究方法。③能对自己的实验结果进行评估，找到成功和失败的原因。3．情感、态度与价值观①让学生用联系的观点看待周围的事物并能设计实验方案证实自己的猜测。 ②培养学生大胆猜想，小心求证，形成严谨的科学精神。 三、教学准备: 演示用具：调光台灯、实验电路、实验表格、图像坐标纸、课堂巩固联系等多媒体课件。 学生用具：干电池（2 节）、学生电源、2、5V和3V的小灯泡、开关、导线、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω）、滑动变阻器、电压表和电流表。 四、教学设计思路 本节课的内容有两个方面：一是探究电流跟电压的关系，二是探究电流跟电阻的关系。其基本思路是：首先以生活中的现象为基础，提出问题，激发学生的学习兴趣和学习欲望。再让学生自己通过实验，分析观察，大胆猜想，培养学生科学猜想的学习方法，然后学生根据自己的猜想分析实验方法和所需的实验器材，设计出实验电路并进行实验，通过实验数据和图像的分析得出电流跟电压和电阻的关系。 五、教学重点难点： 电流、电压和电阻的关系；会观察、收集实验中的数据并对数据进行分析
17.1电流与电压和电阻的关系 〖学习过程〗观察思考 请思考：如果要使灯泡L 1变暗有何办法？ 方法一: 。 方法二: 。 问题：那么电流可能和什么因素有关呢？ 定值电阻不变移动滑动变阻器的滑片，使定值电 阻两端的电压成倍地变化，从电流表上读出对应分别把5Ω、10Ω、滑动变阻器的滑片，从电流表上读出对应的电流值并记录。电阻一定(R=10Ω) 电压一定从实验数据可以看出电流和电压有关，电流 随电压的 。分析图像可知电流的大小与电压成 。 从实验数据可以看出电流和电阻有关，电流随电阻的 。分析图像可知电流的大小与电阻成 。
〖要点归纳〗 一、电流与电压和电阻的关系 1、在电阻一定的情况下，导体中的电流跟这段导体两端的电压成关系。 2、在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成关系。 3、注意：（1）导体中的电流和导体两端的电压都是针对同一导体同一电路状态而言的，不能拿一个导体的电流与另一个导体两端的电压分析。 （2）电阻是导体本身的一个性质，它的大小由导体本身来决定，与导体中通过的电流无关，不能说导体的电阻与通过它的电流成反比。 （3）电流与电压之间存在着因果关系，电压是导体中产生电流的原因，导体两端加了电压，导体中才可能会有电流，所以不能说“导体电阻一定时，导体两端的电压跟通过导体的电流成正比”。 〖当堂反馈〗 1、关于导体中通过的电流与导体两端的电压关系,下列叙述中正确的是( ) A、导体中通过的电流越大,其两端的电压越高. B、导体中通过的电流越小,其两端的电压越低. C、在导体电阻不变的情况下,导体中通过的电流与导体两端的电压成正比. D、在导体电阻一定时,其两端的电压与通过的电流成正比. 2、小明用控制变量法探究电流与电阻的关系时，电路如图所示，在实验中，当A，B两点间的电阻由5Ω换成10Ω时，他下一步应采取的正确操作是（） A、只需将电池数增加一倍 B、只需将电池数减半 C、将滑动变阻器滑片适当向左移动 D、将滑动变阻器滑片适当向右移动 3、关于导体中通过的电流与导体两端的电压关系,下列叙述中正确的是( ) A.导体中通过的电流越大,其两端的电压越高. B.导体中通过的电流越小,其两端的电压越低. C.在导体电阻不变的情况下,导体中通过的电流与导体两端的电压成正比. D.在导体电阻一定时,其两端的电压与通过的电流成正比。
电流、电压、功率得关系及公式 1、电流I,电压V,电阻R,功率W,频率F W=I2乘以R V=IR W=V2/R 电流=电压/电阻 功率=电压*电流*时间 2、电压V(伏特),电阻R(欧姆),电流强度I(安培),功率N(瓦特)之间 得关系就是: V=IR, N=IV=I*I*R,或也可变形为:I=V/R,I=N/V等等、 但就是必须注意,以上均就是在直流(更准确得说,就是直流稳态)电路情况下推导出来得!其它情况不适用、 如交流电路,那要对其作补充与修正求电压、电阻、电流与功率得换算关系 电流=I,电压=U,电阻=R,功率=P U=IR,I=U/R,R=U/I, P=UI,I=P/U,U=P/I P=U2/R,R=U2/P 还有P=I2R P=IU R=U/I 最好用这两个; 3、如电动机电能转化为热能与机械能: 电流符号: I
符号名称: 安培(安) 单位: A 公式: 电流=电压/电阻I＝U/R 单位换算: 1MA(兆安)=1000kA(千安)=1000000A(安) 1A(安)=1000mA(毫安)=1000000μA(微安) 单相电阻类电功率得计算公式= 电压U*电流I 单相电机类电功率得计算公式= 电压U*电流I*功率因数COSΦ三相电阻类电功率得计算公式= 1、732*线电压U*线电流I(星形接法) = 3*相电压U*相电I(角形接法) 三相电机类电功率得计算公式= 1、732*线电压U*线电流I*功率因数COSΦ 星形电流=I,电压=U,电阻=R,功率=P U=IR,I=U/R,R=U/I, P=UI,I=P/U,U=P/I P=U2/R,R=U2/P P=I2R 4、串联电路 P(电功率),U(电压),I(电流),W(电功),R(电阻),T(时间)电流处处相等: I1=I2=I
电流与电压的关系 实验：电流与电压的关系学案 【学习目标】 通过实验探究电流与电压的关系。 经历观察、实验以及探究等学习活动的过程并掌握实验的思路、方法；培养学生的实 验能力、分析、归纳实验结论的能力；培养学生能够掌握把一个多因素的问题转变为多个 单因素问题的研究方法 【重点难点】重点：通过实验探究电流与电压的关系。难点：引导学生设计实验方案、对实验数据进行分析。 教具学具： 教具：干电池3节小灯泡各一只，导线若干。 学具：电池组，5Ω、10Ω、15Ω电阻，变阻器、电流表、开关、电压表，导线若干。共28组。 【导学过程】 （一）、自主学习(10分钟） 1、电流是怎样形成的？形成电流的原因是什么？什么是电阻？ 2、将一个小灯泡分别接入两节干电池作电源的电路。有哪些方法使灯的亮度变暗？ 思考：灯亮度变暗的原因是什么？影响电流大小的因素是什么？（二）小组合作学 习（15分钟） 实验：电流与电压的关系 （1）方法：，应该控制一定，而改变 （2）设计实验看书75页思考方案有哪些？分别要用哪些器材？ 画出用滑动变阻器改变电阻两端的电压的电路图：此方法要用哪些器材，分别有什么 作用？（滑动变阻器的作用重点） （3）进行实验（老师进行演示或者观察视）实验中应注意的问题： ①连接电路时，开关应处于状态。②滑动变阻器的滑片处于阻值位置。③注意认 清电压表、电流表的接线柱。④实验中，闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，使R两端
的电压变化，读出每次加在R上的电压值和电流值，并填入下列表格中，并在图中画出电阻的U—I关系图象 （4）实验表格 R = （5）分析表中的数据，看看在电阻一定时，电流与电压存在怎么样的的定量关系。图象法：描点在75页图17。1-1中。 （6）结论： 实验：电流与电阻的关系 自学书上76页实验 （1）方法：，应该控制一定，而改变 （2）如何改变电阻？如何控制电压一定？ （3 进行实验 （4）实验表格：书上76页表格。 （5）分析表中数据得到实验结论： （三）课堂学习整合（2分钟） 本节课你学到了什么？ （四）课堂训练评价（教材后“动手动脑学物理”）（7分钟） （五）课外拓展练习（6分钟完成前5题，剩下的做为家庭作业） 1、在“探究电流跟电阻关系”的实验中，小刚设计的实验电路图如图所 （1）请用笔划线代替导线，按电路图将实物连接起来。 (2)连接电路时，开关应处于状态；按照你连接的电路，滑动变阻器的滑片应调节至最 (选填“左”或“右”)端。 （3）在本实验中，若探究电流与电压的关系，应控制不变，这种研究问题的方法叫做。 (4)如下表是刘阳同学探究电流与电压的关系时记录的几组实验数据，通过对表中数据的分析，可得到的初步结论是：