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万用电表的使用

从一根指针和一串数字，认识量程、分辨率与欧姆刻度。

用数字式与指针式万用表测量五组电压、五个电阻，比较读数与标称值。再把欧姆档写成无量纲电路模型，理解为什么同一刻度盘不同位置的读数难度不同。

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图 1　选择量程读取示值 → 比较相对标称偏差 → 理解欧姆刻度疏密

选择你的入口

从记录到计算

数据包括五个电阻（3 Ω 至 20 kΩ）和照明电路、四种电池的电压读数。每种对象各保留两台表的量程与示值；下表选择两类有代表性的标称比较。

欧姆档采用内置电池、串联总内阻与待测电阻的理想模型。$R_x=R_{\mathrm{int}}$ 时指针半偏；标称值是读数比较的参照，仪表误差评价则需要校准标准。

$$ \frac{I_x}{I_0}=\frac{1}{1+R_x/R_{\mathrm{int}}},\qquad D=\left|\frac{x_{\mathrm{read}}-x_{\mathrm{nom}}}{x_{\mathrm{nom}}}\right|\times100\%. $$

表 1　关键计算结果

低阻读数对表笔、导线和接触更敏感；七号电池的端电压读数为数字表 0.387 V、指针表 0.25 V。将这些现象与量程、实际负载和电池状态联系起来阅读。

把标称比较与刻度模型放在一起

图 2　五个电阻的数字表读数相对标称偏差绝对值

图 3 同五个电阻的指针表读数相对标称偏差绝对值	图 4 理想串联欧姆表的归一化刻度曲线

电阻编号依次对应 3、47、200、2000、20000 Ω。前两幅展示观测读数的标称比较，第三幅是电路方程计算的刻度模型；将曲线斜率与指针位置对应，可理解中段读数的优势。

在 Notebook 中探索

HTML 阅读版 包含上述控件；Jupyter 与 Wolfram Notebook 沿报告章节展开公式、数据处理和模型计算。

建议按以下顺序阅读：

1. 先从报告中的量程表读出各对象的示值，再比较两类万用表。
2. 在欧姆模型中选择电阻比 1 与 10，比较半偏位置和靠近零电流处的刻度。
3. 在 Notebook 中查看一分度半宽条件下的 B 类估计，结合读数界限的定义理解其数值。

在本机打开

环境安装与字体设置见使用指南。在仓库根目录启动本实验：

.\.venv\Scripts\python.exe -m jupyterlab experiments/course-03/multimeter/notebooks/analysis.ipynb

安装 Paclet 后，通过包入口打开 Wolfram Notebook。将安装路径改为本机仓库所在位置：

PacletInstall["D:/general-physics-lab/notebook/paclets/MultimeterLab/dist/MultimeterLab-0.1.0.paclet"];
Needs["MultimeterLab`"];
MultimeterLab`OpenNotebook[]

数据与计算实现

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