Q35.
靈敏度為20kΩ/V 之伏特計,將其切換至50V 檔,來測量下圖所示a、b兩端之電壓為50V,所測得之電壓及測量之準確度為
電力電子 · 乙級 · 儀表及工具使用 · Q35
難易度分析
4 / 5
本題屬於複選題,且需要經過多個計算階段:包含伏特計內阻計算、並聯電路等效電阻分析、分壓定律應用以及百分比準確度推導。由於必須同時正確判定兩個不同的計算結果才能得分,且涉及負載效應的複雜分析,因此難度較高。
正確答案 (複選):②, ④
- ② Vab=45.5V:伏特計內阻 Rv = 靈敏度 × 量程 = 20kΩ/V × 50V = 1MΩ。與 R₂(100kΩ) 並聯後等效電阻 Req = (100k × 1000k) / (100k + 1000k) ≈ 90.91kΩ。依分壓定律,Vab = 60V × (90.91k / (20k + 90.91k)) ≈ 45.5V,此為正確測量值。
- ④ 90.91%:準確度 = (測量值 / 理想真值) × 100% = (45.5 / 50) × 100% = 90.91%(精確計算:(1000/11) / 50 × 100% = 90.91%)。此為伏特計負載效應造成的測量誤差百分比,數值越接近 100% 代表測量越準確。
錯誤選項解析
- ① V ab=50V:伏特計負載效應會使測量電壓低於理想值。未接入伏特計時,a、b 兩端之理想電壓為 60V × (100kΩ / (20kΩ + 100kΩ)) = 50V,但接入伏特計後因內阻並聯效應,實際測量值會下降,故 Vab ≠ 50V。
- ③ 91.91%:測量準確度(或稱指示率)計算公式為 (測量值 / 理想值) × 100% = (45.5V / 50V) × 100% = 91%,而非 91.91%。此數值反映伏特計內阻對電路造成的負載效應程度。
Learning Tip
"本題核心考點為伏特計負載效應(Loading Effect)與測量準確度計算。關鍵公式:① 伏特計內阻 Rv = 靈敏度(kΩ/V) × 量程(V);② 測量準確度 = (測量值 ÷ 理想值) × 100%。常考陷阱:誤以為伏特計內阻無限大而忽略負載效應,或將準確度與誤差率混淆。實務上,靈敏度越高的伏特計內阻越大,對被測電路的影響越小,測量結果越接近理想值。"
學員答題分佈
①V ab=50V0%
②Vab=45.5V0%
③91.91%0%
④90.91%0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析!