2安培計(jì)伏特計(jì)和歐姆計(jì)

實(shí)驗(yàn):安培計(jì)、伏特計(jì)和歐姆計(jì)

Expt.:Amperemeter,Voltmeter

&Ohmmeter瞭解安培計(jì)、伏特計(jì)和歐姆計(jì)的基本構(gòu)造並用以分別測(cè)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(cè)量達(dá)松發(fā)可動(dòng)線圈

D’Arsonvalmovementcoil原理：利用檢流計(jì)(galvanometer,G)設(shè)計(jì)1.安培計(jì)(ammeter,A)2.伏特計(jì)(voltmeter,V)3.歐姆計(jì)(ohmmeter,O)1.指針(Needle)2.空氣隙(AirGap)3.永久磁鐵(PermanentMagnet)4.螺(轉(zhuǎn)動(dòng))線圈(SolenoidalCoil)5.螺線彈簧(SpiralSpring)6.轉(zhuǎn)動(dòng)軸心(RotatingPivot)7.軟鐵心(Soft-IronCore)8.均勻輻射狀磁場(chǎng)(UniformRadialField)電流I通過

轉(zhuǎn)動(dòng)線圈(coil)時(shí)，產(chǎn)生磁矩

m=NIA(圈數(shù)N，面積A)

永久磁鐵之

均勻輻射磁場(chǎng)對(duì)m施一力矩(torque)

=m×B=

NIAB(f=90o)3.使

線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，淨(jìng)角位移

與

螺線彈簧恢復(fù)力矩

’成平衡：

=mB=NIAB=k

=

’4.角位移與電流正比I=(k/NAB)

達(dá)松發(fā)可動(dòng)線圈檢流計(jì)1.指針(Needle)2.空氣隙(AirGap)3.永久磁鐵(PermanentMagnet)4.螺線線圈(SolenoidalCoil)5.轉(zhuǎn)動(dòng)彈簧(RotatingCoil)6.轉(zhuǎn)動(dòng)軸心(RotatingPivot)7.軟鐵心(Soft-IronCore)8.均勻輻射狀磁場(chǎng)A.電流測(cè)量:安培計(jì)(Amperemeter)/電流計(jì)(Ammeter)

利用檢流計(jì)(G)(線圈電阻Rc)及一個(gè)小的並聯(lián)電阻Rp(<<Rc)設(shè)計(jì)安培計(jì)。安培計(jì)有效電阻

RA=RP//Rc

=

RpRc/(Rp+Rc)~RpVab=IcRc=IpRp

I=Ic+Ip=Ic(1+Rc/Rp)

Ic

小的並聯(lián)電阻Rp:增加電流測(cè)量範(fàn)圍,減少安培計(jì)有效電阻RA若線圈電阻Rc=1.2k

,檢流計(jì)最大偏轉(zhuǎn)電流Ic(max)=50

A如Rp=12

I(max)=101Ic(max)=5.05mA

RA=12x1200/1212~12

GR1R2R31A0.1A0.01A多測(cè)試檔之電流表B.電壓測(cè)量:伏特計(jì)(V,Voltmeter)/電壓計(jì)(Potentiometer)

利用檢流計(jì)(G)(線圈電阻Rc)及一個(gè)大的串聯(lián)電阻Rs(>>Rc)設(shè)計(jì)伏特計(jì)。伏特計(jì)有效電阻

RV=Rc+Rs

Vab=Ic(Rc+Rs)

Ic串聯(lián)大的電阻Rs：可增大伏特計(jì)的有效電阻RV，進(jìn)而增加電壓的測(cè)量範(fàn)圍。例:若線圈電阻Rc=1.2k

,最大偏轉(zhuǎn)電流Ic(max)=50

A得V(max)=60mV，若Rs=120k

RV=1200+120000~120k

V(max)~6VGR1R2R32.5V10V50V多測(cè)試檔之電壓表利用檢流計(jì)(G)(線圈電阻Rc),一個(gè)零點(diǎn)(短路)串聯(lián)電阻Rs0及內(nèi)建串聯(lián)電池(或直流電源供應(yīng)器)電動(dòng)勢(shì)

設(shè)計(jì)歐姆計(jì)：1.x,y二點(diǎn)短路(R=0)選擇Rs0使檢流計(jì)達(dá)最大電流指針最大偏轉(zhuǎn)Ic(max)=

/(Rc+Rs0)2.x,y二點(diǎn)斷路(R=

),無電流Ic=0(零點(diǎn))3.x,y接待測(cè)電阻R

Ic=

/(Rc+Rs0+R)R=

/Ic–(Rc+Rs0)=(Rc+Rs0)[Ic(max)/Ic–1]

C.電阻測(cè)量:歐姆計(jì)(O,Ohmmeter)/電阻計(jì)(Resistancemeter)A.安培計(jì)1.用以測(cè)量電路電流,需與電路串聯(lián)2.安培計(jì)內(nèi)電阻RA

需遠(yuǎn)小於電路上的總等校電阻

RA<<R，以使通過安培計(jì)的電壓VA=IRA~0。B.伏特計(jì)1.測(cè)量電路電位降用,需與待測(cè)元件並聯(lián)2.伏特計(jì)內(nèi)電阻RV需極大於待測(cè)元件電阻

RV>>R，

以使通過伏特計(jì)之電流

Ic=

IR/RV~0實(shí)驗(yàn)流程:3.歐姆計(jì)ε：固定電壓Rc：檢流計(jì)之內(nèi)電阻Rso：串聯(lián)電阻(待計(jì)算)Ic：x、y通路時(shí)流經(jīng)檢流計(jì)之電流(50μA)I：接上待測(cè)物時(shí)之電流R：待測(cè)物之電阻值實(shí)驗(yàn)步驟歐姆計(jì)串聯(lián)一電阻並量測(cè)其電阻值。以三用電表代替歐姆計(jì)量測(cè)並與上述結(jié)果比較。儀器檢流計(jì)、麵包板、電阻、數(shù)位電表、直流電源供應(yīng)器麵包板構(gòu)造正面背面電阻器電阻值的色碼色環(huán)色碼Color黑棕紅橙黃綠藍(lán)紫灰白金銀透明BlackBrownRedOrangeYellowGreenBlueVioletGrayWhiteGoldSilverNone代表數(shù)字0123456789---倍率(Multiplier)10010110210310410510610710810910-110-2-誤差(Tolerance)-+1%+2%--+0.5%+0.25%+0.1%+0.05%-+5%+10%+20%20*10-1+5%=2W

+5%第一位數(shù)第二位數(shù)誤差率倍率

390*103+5%第一位數(shù)第二位數(shù)誤差率倍率第三位數(shù)Formoreinformation,see

EN60062.2005同樣的色碼可標(biāo)示電容值及電感值，電容值單位為為pF、電感值為μH。指針式三用電表介紹參考http://por.tw/Repair/rewrite.php/read-28.html刻度1.電阻（Ω）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(Ｉceo)(LI)7.二極體負(fù)載電流,電壓(LI,

LV)8.低頻分貝(dB)直流電壓,電流(DCV,A)電阻（Ω）交流電壓（ACV）DCV直流電壓ACV

交流電壓Ω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(duì)照指針面板之測(cè)量項(xiàng)目範(fàn)圍

例：若選擇鈕選擇Ω檔1K，指針指於50的位置，則電阻為50*1000=50000Ω指針式電表量測(cè)簡介一、使用前準(zhǔn)備步驟歸零：使用前先檢查指針是否歸零，調(diào)整歸零鈕。選擇擬測(cè)量的項(xiàng)目及測(cè)量範(fàn)圍，若範(fàn)圍未知?jiǎng)t建議先採最大檔位。將兩探針接觸待測(cè)點(diǎn)。二、電阻測(cè)量(Ω/歐姆檔)將選擇鈕轉(zhuǎn)至Ω檔範(fàn)圍，選適當(dāng)測(cè)量檔位。若範(fàn)圍未知，先取最大檔位。歸零：將兩探針直接接觸，旋轉(zhuǎn)ADJ鈕(電阻檔專用的指針歸零調(diào)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(shè)有蜂鳴器，切換至該專用檔位可透過聲響得知線路是否導(dǎo)通，若蜂鳴器響起(不需看指針)表示線路電阻夠小，為導(dǎo)通或短路，反之無聲即表斷路。1.安培計(jì)I：待測(cè)電流(欲設(shè)計(jì)之量測(cè)範(fàn)圍)Ic：流經(jīng)檢流計(jì)之電流(50μA)Ip：流經(jīng)並聯(lián)電阻之電流Rc

：檢流計(jì)之內(nèi)電阻Rp

：並聯(lián)電阻(待計(jì)算)實(shí)驗(yàn)步驟檢流計(jì)串聯(lián)一電阻，得一自製的安培計(jì)，並接上電源供應(yīng)器。以自製安培計(jì)量測(cè)電路之電流。以三用電表代替安培計(jì)量測(cè)，並與上述結(jié)果比較。2.伏特計(jì):伏特計(jì)之設(shè)計(jì)Vab：待測(cè)電壓(欲設(shè)計(jì)之量測(cè)範(fàn)圍)Ic：流經(jīng)檢流計(jì)之電流(50μA)Rc

：檢流計(jì)之內(nèi)電阻Rs

：串聯(lián)電阻(待計(jì)算)實(shí)驗(yàn)步驟伏特計(jì)並聯(lián)一電阻，並接上電源供應(yīng)器。以自製伏特計(jì)量測(cè)電路之電壓。以三用電表代替電壓計(jì)量測(cè)並與上述結(jié)果比較。3.歐姆計(jì)ε：固定電壓Rc：檢流計(jì)之內(nèi)電阻Rso：串聯(lián)電阻(待計(jì)算)Ic：x、y通路時(shí)流經(jīng)檢流計(jì)之電流(50μA)I：接上待測(cè)物時(shí)之電