上一篇說到NTC的工作原理與用途
留下了兩個問題
1.為什麼白熾燈泡開機時會有瞬間大電流？
2.為什麼示波器在沒有串NTC時看到的波形卻又是穩定的，不是有瞬間大電流嗎？
第一題其實是在喇賽，我想很多理化老師基本上連回答的意願都沒有...
那既然白熾燈泡也會有開機大電流
怎麼偵測呢？
這要從示波器的設計開始說起了
示波器基本上就是一台讀取速度極快的伏特計
並且將電壓變化直接轉換成圖形
雖然白熾燈泡因為冷鎢絲的低電阻產生大電流
但基本上還是比電線的電阻要大上許多
所以還是會吃掉全部的電壓
示波器上就會是穩定極大值160V左右的正弦波
(為什麼不是115V？請看這篇)
若要看出電流的變化就要先將主電流分流
分流的原理可以看這篇
分流的目的是因為電錶需要電流
因此若通過的電流越大，並聯的分流電阻就越小
這個分流電阻需要承受功率，阻值又小
實在不好找
加上示波器只能測量電壓
因此決定用取樣的方法來處理
甚麼叫做取樣？
簡單來說就是在電路中串聯一段小電阻(通常都在1歐以下，避免影響原電器功率)
如果通過的電流越大，小電阻兩端的電位差也會越大
我們用這個電位差就能換算出電路中的實際電流了
這顆電阻從功能上來說就叫做取樣電阻
我用了兩個1歐2W的電阻並聯
實測電阻約0.7歐
在電阻兩端接上示波器和電錶
測量瞬間的電壓變化和穩定時的電位差
結果如下
100W燈泡沒有接NTC
100W燈泡接NTC
250W燈泡沒有接NTC
250W燈泡接NTC
實測100W燈泡的功率和電流電壓
實測250W燈泡的功率和電流電壓
數據都有了，再來就是分析了
100W的燈泡電流約0.84A
取樣電阻0.7歐，兩端電壓0.633V
換算電流約0.9A
250W的燈泡電流約2.06A
取樣電阻0.7歐，兩端電壓1.556V
換算電流約2.22A
若反過來從電壓電流來換算取樣電阻的大小
100W換算出來約0.75歐
250W換算出來約0.76歐
這樣的結果表示取樣電阻的測量是有準確度的
但因為我無法精準量到取樣電阻的大小(電表精準度只有0.1歐)
因此換算出來感覺上有落差
這不是實驗裝置的問題
而是電表歐姆檔準確度的問題
實驗裝置是可信的
以下我們就將取樣電阻用0.755歐來換算
再來看看100W的瞬間開機電壓衝到8.05V
也就是瞬間電流有10.7A
加上NTC，開機電壓降到5.03V
電流降到約6.7A，降幅約37%
250W開機電壓有17.92V
開機電流約23.7A
加上NTC電壓降到11.27V
電流降至約14.9A，降幅約37%
兩者的降幅幾乎是一樣的
看到這種實驗結果真的是讓人起雞皮疙瘩啊~~