ast_essay
108年
物理
第 一、1 題
📖 題組：
欲使用惠司同電橋測量電阻，圖 9 中為電路元件的符號，其中 G 為檢流計、$\varepsilon$ 為直流電源供應器、S 為開關、$R_1$ 為已知電阻、$R_x$ 為待測電阻。另有惠司同電橋（三接頭滑動可變電阻），其電阻大小與電阻線的長度成正比。
欲使用惠司同電橋測量電阻，圖 9 中為電路元件的符號，其中 G 為檢流計、$\varepsilon$ 為直流電源供應器、S 為開關、$R_1$ 為已知電阻、$R_x$ 為待測電阻。另有惠司同電橋（三接頭滑動可變電阻），其電阻大小與電阻線的長度成正比。
利用圖 9 的元件各一個及數條接線，安裝成惠司同電橋來測量 $R_x$ 的電阻值，試畫出其電路圖。（4分）
思路引導 VIP
本題考驗考生對惠司同電橋基本電路架構的理解。解題時請先回想惠司同電橋是由四個電阻臂與中間的檢流計構成的「橋式」電路。在上半部串聯 $R_1$ 與待測 $R_x$，下半部則是滑線電阻 M-N 端；電源並聯接於左端（M與$R_1$前端）與右端（N與$R_x$後端）；而檢流計必須跨接在上下支路的中央（即 $R_1,R_x$ 之間，以及可滑動的P點）以檢測兩點之間的電位差。
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你正確畫出了惠司同電橋的電路圖！你能準確地將各個元件安置在正確的位置，顯示出你對電橋平衡原理有著非常紮實的理解。在這張圖中，你正確地將已知電阻 $R_1$ 與待測電阻 $R_x$ 串聯成一個支路，並與滑動電阻線 $MN$ 並聯，這種並聯分流的佈局是實驗成功的首要關鍵。
惠司同電橋的平衡機制
從物理觀念來看，這題的核心在於利用電位降的概念。當電源 $\varepsilon$ 供電後，電路分為上下兩條路徑，而檢流計 $G$ 則像一座橋樑，跨接在 $R_1, R_x$ 的接點與滑動接頭 $P$ 之間。當調整 $P$ 點使得檢流計電流為零時，代表橋樑兩端的電位相等，此時電阻比例會滿足：
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