電學基本儀器及元件 三用電表與示波器 三用電表DIY

Presentation on theme: "電學基本儀器及元件 三用電表與示波器 三用電表DIY"— Presentation transcript:

1 電學基本儀器及元件 三用電表與示波器 三用電表DIY
問題與討論

2 三用電表 數位式電表 指針式電表 使用時有哪些注意事項？

3 三用電表 如何用三用電表檢查燈泡、保險絲是否燒壞了？
三用電表不使用時，要關掉電源(off)，若無電源開關，則將檔位轉到ACV的最大檔位，不要轉在電阻檔，為什麼要這樣？ 歐姆檔的面板刻度為什麼是不均勻的（非線性）？而且零歐姆是在右邊（和電壓電流檔的零是不同邊）？ 量乾電池有沒有電，是量它的電壓、電流還是電阻？為什麼？ 何謂『短路』？ 在歐姆檔OΩ調整鈕歸零時，若無法歸零怎麼辦？ 如果電表的指針都不動，要怎麼修理？ 測試線路上之電阻元件時，為什麼線路上不能有電流？ 在量交流電時，指針為什麼不會正正負負的變來變去？

4 電路元件及電路板 電阻怎麼讀？ 電容怎麼讀？ 麵包板，串聯並聯電阻 可變電阻

5 示波器

6 示波器 如何校正？ 波不見了，去哪裡找？ 波會跑(traveling wave)怎麼辦？ 看李賽圖形時，要調哪三個鈕？ 紅黑黑紅

7 函數產生器 BNC接哪？ 怎麼改變頻率？ 怎麼改變振幅？ 波歪掉了，怎麼辦？ 接地的問題（二隻腳插頭 or 三隻腳插頭）

8 Vmax和Vrms 三用電表量到的交流電壓和示波器看到的不一樣。 三用電表怎麼讓讀到的電壓是Vrms？ 整流 證明

9 李賽圖形 頻率1:2 相位差90 。數學推導 Excel

10 李賽圖形 數學推導 頻率1:2 相位差0 Excel 若振幅不同呢？

11 李賽圖形程式母親節前交

12 三用電表DIY 檢流計 （內阻Rg、最大電流Ig） (內阻如何測？) 安培計 伏特計 歐姆計

13

14 三用電表DIY 檢流計 （內阻Rg、最大電流Ig） (內阻如何測？) Part 1 Part 2 安培計 伏特計 歐姆計

15 三用電表DIY(安培計，並聯一個低電阻)
例題： 假設檢流計的內阻為1200Ω， 可通過最大電流（滿刻度）為50μA， 若要改裝為測量範圍5mA的安培計， 經計算需要並聯一個12 Ω的低電阻(Rs)。 問題： 欲改裝成一個範圍 1mA的安培計，需要 Rs =? 如果找不到剛好的電阻，怎麼辦呢？ 如何製造一個『待測電流』(Ix)？

16 一定要加電阻！！ 先量好電池電壓多少、知道電阻多少，算出這個電流的大小。

17 三用電表DIY(安培計，並聯一個低電阻)
5mA 請寫出最大範圍

18 安培計 範圍5mA 5mA R=? V=? Rs=? Ix=? 製造待測電流Ix (不要超過5mA)

19 透明片 (油性奇異筆不用時請務必蓋蓋子)

20 三用電表DIY(伏特計，串聯一個高電阻)
假設檢流計的內阻為1200Ω， 可通過最大電流（滿刻度）為50μA， 問題： 欲改裝成一個範圍 1V 的伏特計，需要 Rm =? 欲改裝成一個範圍 5V 的伏特計，需要 Rm =? 如何製造一個『待測電壓』？

21

22 三用電表DIY(歐姆計) （為了計算簡單，這個式子做了很多近似） 問題： 為什麼歐姆計的零歐姆在右邊，而不是和電壓電流一樣在左邊？
請以(3)式來說明歐姆計使用前為什麼要先將零電阻調整鈕調整轉到零？ 歐姆計的刻度為什麼不是規則的？ 若 ε = 5 V，則 Rm 要等於多少才能使歐姆計歸零？ 為什麼 Rm 要設計為可變的？ 不能在通有電流的電路上測量電阻，你知道為什麼嗎？

23 𝑅 𝑚 𝑅 𝑠 =50 歐姆計 (純理論計算) 若檢流計最大範圍(Ig)是100μA，內阻(Rg)是1000Ω，電池 ε=5 Volt，問
根據下式，Rm 和 Rs 的比值為多少時，可以將歐姆計歸零？ (純理論計算) 𝑅 𝑥 =0Ω, 0= 5× 𝑅 𝑠 100× 10 −6 × 𝑅 𝑚 𝑅 𝑚 𝑅 𝑠 =50 若選 Rs = 10 Ω，則 Rm =? 若選 Rs = 100 Ω，則 Rm =? 0Ω(100μA) 請在面板上畫出 0Ω,10Ω,50Ω,…… 的位置

24 歐姆計 Ig=98.04 μA Ig= ?? μA Ig=83.33 μA Ig=?? μA
若檢流計最大範圍(Ig)是100μA，內阻(Rg)是1000Ω，電池 ε=5 Volt，問 由(4)式，Rm 和 Rs 的比值為多少時，可以將歐姆計歸零？ 若選 Rs = 10 Ω，則 Rm =? 請在下面的面板上畫出 0Ω,10Ω,50Ω,100Ω,500Ω,1kΩ,2kΩ,3kΩ 的位置 50 500Ω Ig=98.04 μA 10= 5×10 𝐼 𝑔 × 𝑅 𝑥 =10Ω 𝑅 𝑥 =50Ω Ig= ?? μA 50= 5×10 𝐼 𝑔 × 𝑅 𝑥 =100Ω Ig=83.33 μA 100= 5×10 𝐼 𝑔 × 𝑅 𝑥 =500Ω Ig=?? μA 500= 5×10 𝐼 𝑔 × 500Ω(50μA) 100Ω(83.3μA) 10Ω(98μA) 畫在講義(數據檢查單)上

25 之後 實際製作一個歐姆計

26 實際製作一個歐姆計 測試 檢流計最大範圍(Ig)是100μA， 內阻(Rg) 是 Ω 電池 ε= Volt， 計算及畫刻度
由(3)式，Rm 和Rs的比值為是 Ω 時，可以將歐姆計歸零。 選擇 Rs = Ω，再選 Rm = Ω 請在下面的面板上畫出0Ω,10Ω,50Ω,100Ω,500Ω,1kΩ,2kΩ,3kΩ等位置(以箭頭標示在外圈) 根據所選擇的電阻，數字計算，劃刻度 測試 選擇 3 個電阻實際測試所畫的刻度準不準(以箭頭標示在內圈) 找出測量檢流計內阻的方法 1kΩ 10kΩ 實測390Ω(56μA) 實測1000Ω(31μA) 實測100Ω

27

28 透明片 (油性奇異筆不用時請務必蓋蓋子)

29

30 當歐姆計內的電池使用 Rx

31 Rx 待測電阻

32

33 三用電表DIY(歐姆計) （為了計算簡單，這個式子做了很多近似） 問題： 為什麼歐姆計的零歐姆在右邊，而不是和電壓電流一樣在左邊？
請以(3)式來說明歐姆計使用前為什麼要先將零電阻調整鈕調整轉到零？ 歐姆計的刻度為什麼不是規則的？ 若 ε = 5 V，則 Rm 要等於多少才能使歐姆計歸零？ 為什麼 Rm 要設計為可變的？ 不能在通有電流的電路上測量電阻，你知道為什麼嗎？

34 行有餘力~ 設法量出檢流計的內阻