2025年4月9日 星期三

電壓測量的假設與實驗2

做完整個實驗之後,我們再回來看原本的問題
ac端和ad端的電壓會一樣嗎?為甚麼?
原本影片中老師的解釋是「...沒有電流流過去,因此(第三支電阻)就沒有電壓降」




我們實驗後發現這個結果(電壓不變)是有前提的
必須是測量的電阻不大的情況下才會成立
至於要多大?和你用的電錶也有絕對的關係
再畫圖來看看


感覺上量測ad端的時候R3好像沒有電流通過(?)
但如果我們將圖形轉成下圖就很明確了


基本上伏特計就是一個大電阻的電器並聯在待測電路上
若量測ad點時,就是將R3的電阻串聯在伏特計上
因此伏特計其實是量到這個串聯電路中自己的分壓
若串聯的R3不大的情況下,R3的分壓小
當然大部分的電壓就是給伏特計消耗掉了
但如果R3的電阻大到一定的程度,結果就會像之前的實驗一樣

因此我們反過來就可以利用這個分壓來計算出這台三用電錶電壓檔的阻抗大小
以指針錶為例
當R3為100K歐時(實測大小為100.2K),電錶分壓為4V
電流相同的情況下,分壓和電阻成正比
如此就可以算出三用電表此時電壓檔的阻抗


在x10的檔位,計算出來的電阻為200.4K
直接用電錶量測指針錶的電阻為202.6K

果然差距是不大的(誤差的來源之一是指針的刻度無法精準讀取)

同樣的,當R3為1M時(實測電阻大小為0.998M)

我們也用相同的方法計算數位錶2的電壓檔阻值為0.991M
測量值為0.998M


當R3為10M時(實測電阻大小為10.75M)

數位錶1的阻抗計算值為11.03M
測量值卻是20.01M


這可能是因為數位錶1是自動檔位的緣故
開始測量時會自動用最大阻抗檔位

因此這個結論應該很明確了
R3是有電流通過的
會有如影片結果的原因是因為他的fluke太讚了(阻抗很大)
加上實驗的阻值只有100歐所造成的誤解啦~~