將已知電阻和靈敏度的檢流計改裝成所需量程的電壓表，並進行實驗驗證。

---

引言

在將已知電阻和靈敏度的檢流計改裝成所需量程的電壓表的過程中，需要將電阻與檢流計串聯。實驗中，採用半偏法測定檢流計的內阻，並確定其靈敏度。

改裝目的

改裝的目的是將已知電阻和靈敏度的檢流計改裝成所需量程的電壓表，並進行驗證 (Learncbse, 2022)。因此，主要目的是將給定的檢流計改裝成所需量程的電壓表，並進行驗證。

圖1：檢流計改裝成電壓表

所需器材

電池、0-3V電壓表、兩個電阻箱（200歐姆和10000歐姆）、檢流計、兩個單刀開關、砂紙、連線導線和滑動變阻器。這些是改裝過程中所需的器材。

理論

檢流計是一種重要的儀器，能夠檢測最微弱的電流。它用於電路中，其特點是在強磁性疊片馬蹄形磁鐵的凹形極靴之間工作。該儀表在電流透過線圈時顯示偏轉 (Turusova, Nasakin & Andreeva, 2021)。

偏轉與透過電流成正比。電壓表是一種用於測量電路兩點之間電位差的儀器。

圖2：電壓表

改裝電阻

$$\mathrm{R=V/l_g-G}$$

這裡主要指的是改裝的量程。

電路圖和步驟

圖3：電路圖

電路圖描述了將已知電阻和靈敏度的檢流計改裝成所需量程的電壓表並進行驗證的過程。

步驟

第一步，將電阻箱與檢流計串聯，拔出電阻箱上相應的電阻插頭 (R)。其中 C 是滑動變阻器的可變端，A 和 B 是其固定端 (Ncert, 2022)。在此部分，檢流計充當量程為 V 伏特的電壓表。

然後，從電阻箱中拔出計算出的電阻 R 的插頭。使用開關調節滑動變阻器，使檢流計的偏轉達到最大。記錄電壓表和檢流計的讀數，並將檢流計的讀數轉換為伏特。計算這兩個儀表的讀數差異。

觀察表格

序號	檢流計讀數轉換為電壓表讀數 V1		標準電壓表讀數 V2	標準電壓表讀數 V2 – V1
	偏轉	電壓差 V1 (伏特)
1
2
3
4
5

表1：觀察表

觀察和計算

檢流計電阻 (G) 為 60 歐姆

刻度數 (n) = 10

電流 (Jg) = nk= 0.00028A

V= 量程 = 0-3V

串聯電阻 = $\mathrm{R_s= R=V/l_g-G}$

$\mathrm{R_s= 3/0.00028 -60.7 =10653.5 \:歐姆}$

驗證 $\mathrm{V_1= 3V, V_2= 2.8 V = 3-2.8/3*100 = 0.2/3*100 = 6.67%}$

注意事項

此階段需要注意一些事項：應精確計算電阻值。為了驗證結果，應使用相同量程的電壓表 (Cao et al. 2019)。應使用合適的長度的 shunt 電阻絲。所有連線都應乾淨、整齊且牢固。電池的電動勢應保持恆定。用於驗證的電流表量程應與改裝量程相同。電阻箱應具有較高的阻值。用於驗證的電壓表量程應與改裝量程相同 (Notesforfree, 2022)。應精確計算串聯電阻的值。

結果

改裝結果顯示，由於測得值與實際電位值的差異很小，因此改裝是成功的。

結論

本實驗的目的是將已知電阻和靈敏度的檢流計改裝成所需量程的電壓表並進行驗證。該研究的重要方面是改裝過程需要串聯電阻。計算公式中 V 代表量程。該過程遵循上述步驟。該過程還需要一些注意事項，例如 shunt 電阻絲的長度應適中，不宜過短或過長。

常見問題 (FAQs)

Q1. 電壓表的概念是什麼？

A1：電壓表是物理學中的一種重要儀器，用於測量電路兩點之間的電位差。

Q2. 檢流計的工作原理是什麼？

A2：其主要原理是將電能轉換為機械能。其中，分流器很重要，它是一個小電阻，與檢流計並聯。

Q3. 將檢流計改裝成電壓表的步驟是什麼？

A3：改裝過程包括使用高電阻與檢流計線圈串聯。這就是將檢流計改裝成電壓表的過程。

Q4. 在電路中串聯電壓表的後果是什麼？

A4：電壓表無法測量電路中的電位差。因為改裝後電路的總電阻增加了。