在電路中，安培計（Ammeter） 和 伏特計（Voltmeter） 是兩種常用的測量工具，它們幫助我們測量電流和電壓，從而更好地理解電路的運作狀況。這些測量工具在物理實驗、電路設計以及日常電力維護中扮演著重要角色。讓我們來了解它們在電路中的使用方法及其原理。
安培計（Ammeter）
安培計是一種用來測量電流大小的儀器，單位是安培（A）。它的作用是測量流過電路的電流強度，幫助我們了解電路中電流的大小。
安培計的連接方式：
串聯連接：安培計必須與電路中的元件串聯連接。這是因為電流在串聯電路中是相同的，通過安培計的電流與電路中的其餘部分的電流是相等的。串聯連接確保了安培計可以準確測量流過它的電流。
原理：安培計內部的電阻應該非常小，這樣它對電路的干擾就很小。理想的安培計的內阻應該接近零，這樣它不會影響電流的流動。實際上，安培計的內阻非常小，這確保了它測量時對電路的影響可以忽略不計。
使用安培計的注意事項：
- 串聯連接：在電路中，安培計必須串聯在需要測量電流的元件或電路部分中。這樣才能確保它測量到整條電流流動的數值。
- 正確選擇量程：安培計有不同的量程選擇，當測量電流時，應根據電路的預期電流大小選擇合適的量程。如果量程不合適，可能會損壞安培計。
伏特計（Voltmeter）
伏特計是一種用來測量電壓（或稱為電位差）的儀器，單位是伏特（V）。伏特計可以幫助我們測量電路中不同點之間的電壓大小，從而了解電路中電壓的分佈情況。
伏特計的連接方式：
並聯連接：與安培計不同，伏特計必須與被測元件並聯連接。這是因為在並聯電路中，兩端的電壓是相等的。並聯連接使得伏特計能夠準確地測量兩端之間的電壓差，而不會改變電路中其他部分的電壓。
原理：伏特計的內部電阻應該非常大，理想情況下其內阻無窮大。這樣它對電路的影響可以忽略不計，不會引入額外的電流或電壓變化。
使用伏特計的注意事項：
- 並聯連接：伏特計應該並聯連接在你想測量電壓差的兩個點之間。如果把伏特計接入錯誤的位置，可能無法正確測量電壓，甚至會損壞儀器。
- 正確選擇量程：伏特計有不同的量程，測量電壓時應選擇與預期電壓大小相匹配的量程。如果選擇的量程過小，可能會損壞儀器；過大則測量結果不精確。
安培計和伏特計的區別
| 特徵 | 安培計（Ammeter） | 伏特計（Voltmeter） |
|---|---|---|
| 測量的物理量 | 電流（單位：安培，A） | 電壓（單位：伏特，V） |
| 連接方式 | 串聯（將安培計放在電流路徑中） | 並聯（將伏特計放在需要測量的兩點間） |
| 內部電阻 | 內阻極小（理想情況下為零） | 內阻極大（理想情況下為無窮大） |
| 測量原理 | 測量通過電路的電流大小 | 測量兩點之間的電壓差 |
安培計與伏特計的應用
安培計：廣泛應用於測量電流，例如在電池測試中，我們可以使用安培計來測量電池供應的電流大小；在電路設計中，我們可以使用安培計來檢查電流是否符合預期。
伏特計：常用於測量各種設備的電壓，例如測量電池兩端的電壓、家用電器的電壓以及電子電路中的電壓分佈。伏特計也能幫助檢查電壓是否穩定，是否符合設計要求。
結論
在電路中，安培計和伏特計是兩個非常重要的測量工具，它們分別用來測量電流和電壓。安培計需要串聯在電路中，測量流過的電流；而伏特計則需要並聯連接，測量兩點之間的電壓差。正確使用這些測量工具，能幫助我們更準確地了解電路的工作情況，並有效地進行故障排除和維護工作。
