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1、,實驗:安培計、伏特計和歐姆計Expt.:Ampere meter,Voltmeter&Ohmmeter,瞭解安培計、伏特計和歐姆計的基本構造並用以分別測量電路中的電流、電壓和電阻熟悉簡單的電路特性和基本電性測量,達松發可動線圈DArsonval movement coil,原理：利用檢流計(galvanometer,G)設計,1.安培計(ammeter,A)2.伏特計(voltmeter,V)3.歐姆計(ohmmeter,O),1.指針(Needle)2.空氣隙(Air Gap)3.永久磁鐵(Permanent Magnet)4.螺(轉動)線圈(Solenoidal Coil)5.螺線彈簧(
2、Spiral Spring)6.轉動軸心(Rotating Pivot)7.軟鐵心(Soft-Iron Core)8.均勻輻射狀磁場(Uniform Radial Field),電流 I 通過轉動線圈(coil)時，產生磁矩 m=NIA(圈數N，面積A)永久磁鐵之均勻輻射磁場對 m 施一力矩(torque)=m B=NIAB(f=90o)3.使線圈轉動，淨角位移 與螺線彈簧恢復力矩 成平衡：=mB=NIAB=k=4.角位移與電流正比I=(k/NAB),達松發可動線圈檢流計,1.指針(Needle)2.空氣隙(Air Gap)3.永久磁鐵(Permanent Magnet)4.螺線線圈(Sole
3、noidal Coil)5.轉動彈簧(Rotating Coil)6.轉動軸心(Rotating Pivot)7.軟鐵心(Soft-Iron Core)8.均勻輻射狀磁場,A.電流測量:安培計(Ampere meter)/電流計(Ammeter)利用檢流計(G)(線圈電阻Rc)及一個小的 並聯電阻Rp(Rc)設計安培計。安培計有效電阻 RA=RP/Rc=RpRc/(Rp+Rc)Rp Vab=IcRc=IpRp I=Ic+Ip=Ic(1+Rc/Rp)Ic 小的並聯電阻 Rp:增加電流測量範圍,減少安培計有效電阻RA 若線圈電阻 Rc=1.2 k,檢流計最大偏轉電流 Ic(max)=50 A 如
4、Rp=12 I(max)=101 Ic(max)=5.05 mA RA=12 x 1200/1212 12,G,R1,R2,R3,1A,0.1A,0.01A,多測試檔之電流表,B.電壓測量:伏特計(V,Voltmeter)/電壓計(Potentiometer)利用檢流計(G)(線圈電阻Rc)及一個 大的串聯電阻Rs(Rc)設計伏特計。伏特計有效電阻 RV=Rc+Rs Vab=Ic(Rc+Rs)Ic串聯大的電阻Rs：可增大伏特計的有效電阻RV，進而增加電壓的測量範圍。例:若線圈電阻 Rc=1.2 k,最大偏轉電流 Ic(max)=50 A得V(max)=60 mV，若Rs=120 kRV=120
5、0+120000 120 k V(max)6 V,G,R1,R2,R3,2.5V,10V,50V,多測試檔之電壓表,利用檢流計(G)(線圈電阻Rc),一個零點(短路)串聯電阻Rs0及內建串聯電池(或直流電源供應器)電動勢 設計歐姆計：1.x,y二點短路(R=0)選擇 Rs0 使檢流計達最大電流指針最大偏轉 Ic(max)=/(Rc+Rs0)2.x,y二點斷路(R=),無電流 Ic=0(零點)3.x,y 接待測電阻R Ic=/(Rc+Rs0+R)R=/Ic(Rc+Rs0)=(Rc+Rs0)Ic(max)/Ic 1,C.電阻測量:歐姆計(O,Ohmmeter)/電阻計(Resistance met
6、er),A.安培計1.用以測量電路電流,需與電路串聯2.安培計內電阻RA 需遠小於電路上的總等校電阻 RA R，以使通過伏特計之電流 Ic=IR/RV 0,實驗流程:,3.歐姆計,：固定電壓Rc：檢流計之內電阻Rso：串聯電阻(待計算)Ic：x、y通路時流經檢流計之電流(50 A)I：接上待測物時之電流R：待測物之電阻值,實驗步驟歐姆計串聯一電阻並量測其電阻值。以三用電表代替歐姆計量測並與上述結果比較。,儀器,檢流計、麵包板、電阻、數位電表、直流電源供應器,麵包板構造,正面,背面,電阻器電阻值的色碼色環,指針式三用電表介紹,參考 http:/por.tw/Repair/rewrite.php/
7、read-28.html,刻度,1.電阻（）2.直流電壓（DCV）3.直流電流（DCA）4.交流電壓（ACV）5.電晶體直流增益(hFE)6.漏電流(ceo)(LI)7.二極體負載電流,電壓(LI,LV)8.低頻分貝(dB),直流電壓,電流(DCV,A),電阻（）,交流電壓（ACV）,DCV直流電壓,ACV 交流電壓,電阻,DCmA直流電流,指針式電表簡介,電阻檔的刻度換算,刻度換算以所選檔位對照指針面板之測量項目範圍例：若選擇鈕選擇檔1K，指針指於50的位置，則電阻為 50*1000=50 000,指針式電表量測簡介,一、使用前準備步驟歸零：使用前先檢查指針是否歸零，調整歸零鈕。選擇擬測量的
8、項目及測量範圍，若範圍未知則建議先採最大檔位。將兩探針接觸待測點。,二、電阻測量(/歐姆檔)將選擇鈕轉至檔範圍，選適當測量檔位。若範圍未知，先取最大檔位。歸零：將兩探針直接接觸，旋轉ADJ鈕(電阻檔專用的指針歸零調整旋鈕)，使指針位指到於最右邊的零線上。部分電表歐姆檔設有蜂鳴器，切換至該專用檔位可透過聲響得知線路是否導通，若蜂鳴器響起(不需看指針)表示線路電阻夠小，為導通或短路，反之無聲即表斷路。,1.安培計,I：待測電流(欲設計之量測範圍)Ic：流經檢流計之電流(50 A)Ip：流經並聯電阻之電流Rc：檢流計之內電阻Rp：並聯電阻(待計算),實驗步驟檢流計串聯一電阻，得一自製的安培計，並接上
9、電源供應器。以自製安培計量測電路之電流。以三用電表代替安培計量測，並與上述結果比較。,2.伏特計:伏特計之設計,Vab：待測電壓(欲設計之量測範圍)Ic：流經檢流計之電流(50 A)Rc：檢流計之內電阻Rs：串聯電阻(待計算),實驗步驟伏特計並聯一電阻，並接上電源供應器。以自製伏特計量測電路之電壓。以三用電表代替電壓計量測並與上述結果比較。,3.歐姆計,：固定電壓Rc：檢流計之內電阻Rso：串聯電阻(待計算)Ic：x、y通路時流經檢流計之電流(50 A)I：接上待測物時之電流R：待測物之電阻值,實驗步驟歐姆計串聯一電阻並量測其電阻值。以三用電表代替歐姆計量測並與上述結果比較。,Q1:若檢流計的線圈電阻 Rc=1.5 k,最大偏轉電流 Ic(max)=50 A，請問擬設計滿檔電流分別為 2A,0.2 A 和 0.02 A的安培計，R1,R2,R3電阻值分別為多少？,Q2:如何利用檢流計(線圈電阻Rc)設計伏特計？,
