Page 6 - AC10110__基本電學(上)_課本PDF
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01        首頁設計





                         藉由活潑的設計融入教學，吸
                         引學生關注該章將要學習的內

                         容，營造良好的開端並提高學

                         習的興趣。
                                                               1 - 1 電的特性及應用  1 - 5 電壓   1.  認識電的本性，包含電的起源、分  4.  認識電荷及電流的形成。
                                                               1 - 2 電的單位  1 - 6 電流       子、原子結構及各種電子特性。  5.  認識電路組成的要件及電壓的重要
                                                               1 - 3 電能   1 - 7 電功率      2.  熟悉電學基本單位的稱呼。  性。
                                                               1 - 4 電荷                  3.  瞭解功與能的關係及能量轉換所需  6.  熟悉電功率、電能及效率的運算。
                                                                      6節                  的設備。
                                                                  Chapter 2  電阻
                                                 3. 可變電阻器
                                                  透過旋轉角度的改變，或滑動軸的移動來改變其電阻值的電阻器，稱為可變電
                                                阻器（variable resistor，簡稱 VR），如圖 2-4 所示，常用於音量調整、燈光明亮調
                                                整等。
                                                             3
                                                           1   2
                                                                電阻材料
                                                         滑桿    轉軸           02        圖解說明
                                                   (a) 可變電阻器符號  (b) 內部結構
                                                         (c) 實體圖           全書電路圖及相關例圖，採用
                                                        圖 2-4 各種常用的可變電阻器
                                                可變電阻器依旋轉角度與電阻值的關係而分有：
                                                線性可變電阻：電阻值的變化量與旋轉角度成正比，如圖 (1)(a) 所示。      標準元件規格及機能性標線設
                               圖 2-3 各種常用的固定電阻器
                                                非線性可變電阻：電阻值的變化量與旋轉角度成指數或對數關係，如圖 (1)(b) 所示。
                       電阻器依外觀而分有：SMD 和 DIP 包裝方式
                       SMD： 稱為表面黏著元件（surface mount device），具有短小輕薄的特點，可以直接以表  計，說明相關原理，讓學生準
                        面黏著技術裝置於電路板上，不僅生產速度更快、元件密度更高、縮小成品體積，
                        而且耗電量更少，品質更穩定。
                                                    (a) 線性    (b) 非線性
                       DIP： 稱為雙排式包裝（dual in-line package），其引接腳在元件兩側，是比較傳統的包裝，   圖 (1) 可變電阻的變化情形
                        通常以整捲式包裝，可置於機台進行自動作業。
                                                                           確學習，提升學習效率。
                     50                                              51
                                                                    上                                           Chapter 2  電阻
                                                                                             2-1.2
                                                                                                電導及電導係數
                                                                      2-2 不同方向的電阻值運算           電導（conductance）為電阻的倒數，用來表示物質容許電荷流動的能力，以 G
                              03        多樣例題                        （註：白金的電阻係數 ρ=11×10 -8  Ω．m。）  表示，即  G （電導）=  1  =  1  ×  A  =σ （電導係數）×  A  （西門子，S）  公式
                                                                    如圖所示，試求該白金導體的電阻為多少歐姆？
                                                                     取電流方向的長度 =5 cm=5×10 -2  m
                                                                                                               2-2
                                                                     取電流方向的截面積 A=10×2=20 cm 2
                                                                                                          
                                                                                                    ρ
                                                                                                  R
                                                                                                     
                                                                          =20×10 -4  m 2 =2×10 -3  m 2
                                                                     代入公式 R=ρ×    =(11×10 -8  )×  5×10 -2  電導的單位早期曾經使用過姆歐（mho），符號為  ；現在大多使用西門子（S）為單位。
                                                                                                         Ω
                                                                          A   2×10 -3  =2.75×10 -6  Ω
                                                                                               σ（讀作 sigma）為電導係數，是電阻係數的倒數，以標準韌銅為例：
                                                                    練習                               1
                                                                                               σ（標準韌銅）=  1  =  1.724×10 -8  =5.8×10 7  S/m（西門子／公尺）
                                                                     2. 如例題圖，若電流方向改成從左側流入的話，則其電阻為多少 μΩ ？  ρ
                                                                      (A) 11  (B) 7.25  (C) 5.5  (D) 2.75。    在實用上，各種材料的電導係數是以百分率表示，並且規定以標準韌銅的電導
                             廣泛多樣化的題型，均以容易                                                   係數為基準（100%），則某一材料的百分率電導係數（σ%）為：  公式
                                                                                                   標準韌銅的電導係數  ×100%
                                                                      2-3 改變面積／長度的電阻值運算             σ %=  該材料的電導係數  2-3
                                                                    有一根圓柱形導線其電阻為 5 Ω，將其拉長使其長度為原來的兩倍，假設原有的  或 σ %=  標準韌銅的電阻係數  ×100%
                                                                                                   該材料的電阻係數
                                                                    體積及形狀並未改變，試求拉長後的電阻為多少歐姆？
                             瞭解的方式呈現，幫助學生有                           體積 = 面積 × 長度，當體積不變時，長度加倍，截面積將會減半    將表 2-1 所列的電阻係數值代入（2-3）公式，計算可得其百分率電導係數，如
                                                                     即： 2 =2 1 ，A 2 =  1 A 1  表 2-3 所示。
                                                                         2
                                                                                                    表 2-3 常用材料的百分率電導係數（在 20°C 時）
                                                                       R 2 =ρ×   2  =ρ×  2 1  =4R 1 =4×5=20 Ω  材料種類   導電率（σ %）  材料種類   導電率（σ ％）
                                                                        A 2  2 1 A 1                       大，百分率電導係數愈小  性 愈 導 電 差 愈 係 數 阻 者 ： 電
                             系統的理解原理及其所含的概                          練習                        1 2  標準韌銅  小，百分率電導係數愈大  數 係 愈 導 電 好 愈 性 者 電 阻 ：  104.9%  6 7  鎢 鐵  30.8%
                                                                                                銀
                                                                                                    100.0%
                                                                                                              17.2%
                                                                     3. A、B 兩導體以相同材料製成，A 的直徑為 1.6 mm、長度為 10 m，電阻   3  硬抽銅  97.2%  8  矽鋼  2.8%
                                                                      1 Ω；B 的直徑為 0.8 mm、長度為 40 m，則導體 B 的電阻為多少 Ω ？
                                                                      (A) 0.25  (B) 0.5  (C) 4  (D) 16。  4  金  71.6%  9  水銀  1.8%
                             念，並透過練習提昇解題技巧。                                                   5  鋁  60.8%  10  碳  0.05%
                                                                  46                                              47
                                                                   iv
          ਿ͉ཥኪ ɪ  ࣣۃࠫ  JOEE                                                                                                   ɪʹ
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