檢流計:達松伐耳檢流計(D'Arsonval galvanometer)
當電流通過檢流計的線圈時,線圈會產生感應磁場,使得檢流計的指針偏轉,偏轉的角度與電流的大小成正此。
安培計:一個安培計基本的構造包括一個檢流計並聯一個低電阻,如圖。
假設檢流計的內電阻為 ,使檢流計產生完全偏轉的電流為 ,此安培計欲測量電流的大小為 。由於檢流計與低電阻是並聯的,兩端的電壓相同,因此
假設使檢流計完全偏轉的電流 ,內電阻 ,只要使用 的分流電阻 ,就可測量 的大電流,欲製作任一範圍的安培計,只須調整 值的大小,即可做出所要的安培計。
安培計的內電阻 等於檢流計內電阻 與分流電阻 並聯的等效電阻。
分流電阻 可以很小,但不能為零。當分流電阻為 0 時,即為短路,此時沒有電流通過檢流計,檢流計無法偏轉失去效用。
伏特計:一個伏特計的基本構造,包括一個檢流計串聯一個高電阻 ,如圖。
假設此伏特計欲測量電壓的大小為 V,檢流計所串聯的高電阻為 。由於檢流計與高電阻是串聯,所流經電流的大小相同,因此
假設使檢流計完全偏轉的電流 ,內電阻 ,檢流計串聯一個 的分壓電阻,就可量到 5V 的電壓,欲製作任一範圍的伏特計,僅須改變 值,即可做出所要的伏特計。
伏特計的內電阻 等於檢流計內電阻 與分流電阻串聯的等效電阻。
分壓電阻 要很大,但不能無窮大。分壓電阻無窮大時,此時 非常小,超過檢流計靈敏度,檢流計指針無法偏轉等同開路狀態。
伏特計、安培計:
未連接迴路時,指針需指向刻度『0』。
若指針沒有指向刻度『0』,需用一字起子微調歸零鈕。
量內電阻的方法:
(1)量伏特計的內電阻
當電流通過檢流計的線圈時,線圈會產生感應磁場,使得檢流計的指針偏轉,偏轉的角度與電流的大小成正此。
伏特計與電阻是串聯的,因此檢流計指針偏轉程度與電流大小成正比。
......(式子1)
加入一個電阻R(可變電阻箱),當檢流計指針偏轉減半,表示電流為原先的一半。
與式子1()比較,得到
提醒:『』裡的『1』,指的是
可變電阻箱:
所有電阻切到『OUT』時,此時可變電阻箱的電阻為 0。
當『1k』『4k』『300』 切到『IN』,其餘電阻切到『OUT』,可變電阻箱的電阻為 。
當『10k』『4k』『3k』 切到『IN』,其餘電阻切到『OUT』,可變電阻箱的電阻為 。
(2)量安培計的內電阻
這邊的伏特計(mv)可以選擇範圍『100mV以下的伏特計』,也可以使用『三用電表』來量豪安培計兩端的電壓。
量電阻的方法:
(方法一)
我們直接讀取伏特計和安培計的刻度 和 ,再利用歐姆定律算出電阻值等於 。
事實上,所求電阻值並非真正的電阻值 。因為安培計所讀取的電流 ,為流經電阻 的電流;伏特計所讀取的電壓 ,並非是電阻 兩端的電壓,而是電阻 串聯安培計兩端的電壓。
量到的電阻 ,其實是電阻 與安培計(內電阻為 )串聯的電阻。
誤差百分比:
因為 是定值,當 越大,誤差越小,因此這樣的量測方法適合量大電阻。
(方法二)
我們直接讀取伏特計和安培計的刻度 和 ,再利用歐姆定律算出電阻值等於 。
此電阻值 並非真正的電阻值 。因為安培計所讀取的電流 ,是流經伏特計的電流 與電阻 的電流的總和。
量到的電阻 ,應該是電阻 與伏特計(內電阻為 )並聯的等效電阻。
用此方法量到的電阻值,其誤差百分比:
因為 是定值,當 越大,誤差越大,因此這樣的量測方法適合量小電阻。
建議:
大電阻拿取約 , 也可以, 也沒問題~
小電阻拿取約 , 也OK~~
分析:
取兩個電阻(一個大電阻、一個小電阻),分別用方法一和方法二接線方式,測量電阻值。
大電阻,方法一誤差小,方法二誤差大。
小電阻,方法一誤差大,方法二誤差小。
建議2:
電源供應器可先限制電流輸出在0.25A左右,再去調整電壓輸出,避免電阻因功率太大燒毀。
1-先確認所有旋鈕歸零(逆時針轉到底)。
2-確認【INDEP】模式。
3-按下電源開關【POWER】按鍵,開啟電源供應器。
4-先將電流調整旋鈕【CURRENT】順時針 轉到C.V.燈亮起。
5-調整電壓調整懸鈕【VOLTAGE】到需要的電壓值。
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