电流的方向及数字万用表的用途

2.1.1　电流的大小和方向

电荷的定向移动形成电流。其大小定义为单位时间（t）内通过导体横截面的电荷量（Q），用符号I或i表示。

电流主要分为两类：

一类是大小和方向均不随时间变化的电流，称为直流电流，简称为直流（简写为DC或dc），其电流的大小用符号I表示，即

一类是大小和方向均随时间变化的电流，称为交变电流，简称为交流（简写为AC或ac），其电流的大小用符号i表示，即

图1－6所示为几种常见的电流。

图1－6　几种常见的电流

（a）直流电流；（b）正弦交流电流；（c）锯齿交流电流

电流的单位是安培（A），常用的还有千安（kA）、毫安（mA）或微安（μA）。它们之间的换算关系为

边学边练

例：如果在5s内均匀流过某导体横截面的电荷量为10C，问流过该导体的电流是多少毫安？

解：已知Q＝10C，t＝5s，则

电流有大小有方向，我们通常把正电荷的运动方向定义为电流的实际方向。在电路较复杂时，我们很难直接确定电流的实际方向。为了分析电路方便，在一段电路中，我们事先任意假定一个电流方向作为电流的参考方向。电流的参考方向可以任意假设，但电流的实际方向客观存在，因此，假设的电流参考方向并不一定是电流的实际方向。在对电路中的电流设定了参考方向后，若经计算得出电流为正值，说明所设参考方向与实际方向一致，若经计算得到电流为负值，说明所设参考方向与实际方向相反。

电流的参考方向在图上用实线箭头表示，实际方向用虚线箭头表示。电流的实际方向和参考方向的关系如图1－7表示。在本书中，电路图上所标的电流方向均为参考方向。

图1－7　电流参考方向和实际方向的关系(www.xing528.com)

（a）电流参考方向与实际方向一致；（b）电流参考方向与实际方向相反

参考方向不一定是实际方向，在选定参考方向后，电流数值的正负才是完整、正确且有意义的。

1.2 万用表介绍

电流的测量是电工测量中最基本的测量。本书介绍采用数字万用表测量电流的方法。数字万用表是电力电子等部门不可缺少的测量仪表，如图1－8所示，一般以测量电压、电流和电阻为主要目的。数字万用表是由磁电系电流表（表头）、测量电路和选择开关等组成的。通过选择开关的变换，我们可方便地测量直流电流、直流电压、交流电流、交流电压、电阻和音频电平等，有的万用表还可以测电容量、电感量及半导体的一些参数（如β）等。

使用数字万用表进行测量时，我们首先应根据测量对象选择相应的挡位，然后估计测量对象的大小，选择合适的量程。如果无法估计测量对象的大小，则应先选择该挡位的最大量程，然后根据显示情况逐步减小量程，直至能够准确显示读数。选择测量量程时，应尽量使LCD显示屏中显示较多的有效数字，以提高测量精度。如果显示器只显示“1”，表示过量程，挡位旋钮应置于更高量程。

2.1.2　电流的测量

1.3 万用表测电流

图1－8　数字万用表

用数字万用表测量电流的时候要区分直流和交流，如图1－9所示，下面分别进行说明。

1.直流电流的测量

将黑表笔插入万用表的“COM”孔，如果所要测量的电流比较大，估计为A级别，则要将红表笔插入“10A”插孔；如果所要测量的电流比较小，为mA级别，则将红表笔插入“mA”插孔。万用表应与被测电路串联，将电路相应部分断开，如图1－9（a）所示，红表笔接在和电源正极相连的断点，黑表笔接在和电源负极相连的断点，将挡位旋钮调到直流挡（A－）的合适位置，调整好后，开始测量，保持稳定接触，从显示屏上读取测量数据即可，如图1－9（b）所示。用完后断开电源，按要求收好万用表。

2.交流电流的测量

测量方法与直流电流的测量方法基本相同，不过挡位应该调到交流挡位（A～），红黑表笔不分正负串入被测电流回路即可测量，如图1－9（c）所示。

图1－9　万用表测量电流

（a）断开相应部分电路；（b）测量直流电流；（c）测量交流电流