Q21.
有一直流電流表,其表頭滿刻度電流=15μA、內阻Rm=100Ω,若欲使該電流表測量滿刻度電流為30mA,則需在表頭並接一多少歐姆之低電阻?
用電設備檢驗 · 乙級 · 基本技能 · Q21
難易度分析
3 / 5
本題要求考生運用電流表量程擴展的計算公式,且在計算過程中涉及多組不同量級的電流單位換算,對數值精確度及單位轉換的細膩度有一定要求。
正確答案:②0.05
② 0.05:依據分流器(Shunt)原理,Rs = (Im × Rm) / (I - Im) = (15μA × 100Ω) / (30mA - 15μA) = 0.0015 / 0.029985 ≈ 0.05Ω。此為正確的並聯分流電阻值,可將表頭量程擴展至 30mA。
錯誤選項解析
- ① 0.005:0.005Ω 的數值過小,係因計算分流電阻時誤將分子或分母的比例關係搞錯,導致結果縮小了十倍。正確應使用 Rs = (Im × Rm) / (I - Im) 公式計算。
- ③ 0.5:0.5Ω 的數值過大,係因計算時未正確進行單位換算(μA 與 mA 的轉換),或誤將公式中的減法項忽略所致。此電阻值無法使電流表達到 30mA 滿刻度。
- ④ 5:5Ω 的數值嚴重偏離正確答案,完全不符合安培計擴大量程的分流原理。若並聯此電阻,大部分電流仍會流經表頭,將導致表頭過載損壞。
Learning Tip
"此類電表分流器計算題型的常考陷阱在於單位換算:必須將 15μA 轉換為 0.000015A、30mA 轉換為 0.03A 後再代入公式。另一易混淆觀念為串聯倍率器(電壓表擴大量程)與並聯分流器(電流表擴大量程)的區別:前者串聯高電阻、後者並聯低電阻,實務上選錯電阻值會造成儀表損毀。"
學員答題分佈
①0.0050%
②0.050%
③0.50%
④50%
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!