Transcript 第一章 1-1 電的特性 1-2 電的單位 1-3 電能 1-4 電荷 1-5 電壓 1-6 電流 1-7 電功率 1-1 電的特性 第一章 / 1-1 分子 保有物質原有特性 物質 原子 失去物質原有特性 原子 由原子核(質子+中子)與電子組成 P5 1-1 電的特性 第一章 / 1-1 P6 1-1 電的特性 第一章 / 1-1 P6 1-1 電的特性 第一章.

第一章
1-1 電的特性
1-2 電的單位
1-3 電能
1-4 電荷
1-5 電壓
1-6 電流
1-7 電功率
1
1-1 電的特性
第一章 / 1-1
分子 保有物質原有特性
物質
原子 失去物質原有特性
原子
由原子核(質子+中子)與電子組成
P5
2
1-1 電的特性
第一章 / 1-1
P6
3
1-1 電的特性
第一章 / 1-1
P6
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1-1 電的特性
第一章 / 1-1
P7
5
1-1 電的特性
第一章 / 1-1
P7
6
1-1.2 自由電子及正負離子
第一章 / 1-1
P8
正負離子
正離子
負離子
原有電子數
失去電子
獲得電子
7
1-1.3 導體、半導體、絕緣體
第一章 / 1-1
P9
8
1-1.3 導體、半導體、絕緣體
第一章 / 1-1
P9
9
1-2 電量單位
第一章 / 1-2
P10
[註]：SI制等同於MKS制
10
1-2 電量單位
第一章 / 1-2
P11
11
1-2.1 10的冪次
第一章 / 1-2
P11
12
1-2.2 10冪次的運算
第一章 / 1-2
P12
10冪次的運算
1.加減法：加減運算前，每項的冪次應相等。
(1).125000+250000 = 1.25×105+2.5×105 =3.75×105。
(2).0.003-0.0025 = 3×10-3-2.5×10-3 = 0.5×10-3=5×10-4。
2.乘法：冪次無論正或負，都應採用加法。
(1).(0.00004)(0.0025) = (4×10-5)(25×10-4) =100×10-9=10-7
(2).(1000)(0.001) = (103)×(10-3) =100=1
3.除法：冪次的運算，應採用減法。
2×102
200
=
= 0.4×104 = 4×103 = 4000
5×10-2
0.05
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1-3 電能
第一章 / 1-3
P13
電能：電機作功的能力，以焦耳表示。
數學式：電能(W)=功率(P)×時間(t)
單位：電能-焦耳，功率-瓦特，時間-秒
５馬力之電機工作10分鐘，作功多少？
1馬力=746瓦特
5馬力=746×5瓦特=3730瓦特
10分=60×10秒=600秒
作功：W=3730×600=2238000=2.238×106 焦耳
14
1-3.1 仟瓦小時
第一章 / 1-3
P13
仟瓦小時是用戶作為計量用電量的單位。
仟瓦小時又稱為1度用電量。
1仟瓦的電熱器使用1小時的用電量稱為1度。
例題： 100瓦的燈泡，使用10小時，用電量為多少？
解： 100瓦=100/1000仟瓦=0.1仟瓦
用電量：W=0.1×10=1仟瓦小時=1度電
問： 1度電費為3元，1個月要繳多少元？(1月=30天)
解： 電費=3元×1×30=90元
15
1-3.1 仟瓦小時
第一章 / 1-3
P14
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1-3.1 仟瓦小時
第一章 / 1-3
P14
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1-3.2 效率
第一章 / 1-3
P15
效率定義為：輸出功率與輸入功率的比值。
Po
× 100% 效率以百分比(%)表示
η=
Pi
各值間轉換的數學式為：
效率=
輸出功率 輸入功率-損失
輸出功率
= 輸入功率
= 輸出功率+損失
輸入功率
18
1-3.2 效率
第一章 / 1-3
P16
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1-3.2 效率
第一章 / 1-3
P17
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1-4 電荷
第一章 / 1-4
21
觀念： 1.質子與電子是原子內最小的微粒，通稱電荷。
2.質子帶正電又稱正電荷。
P17
3.電子帶負電又稱負電荷。
4.帶電體內含有電荷的數量稱為電量，符號為Q，
單位為庫侖，代號為C。
1庫侖含有的電子數為：
1庫侖(C) = 6.25×1018個電子
1個電子帶有之電量為：
1個電子=
1
庫侖≒1.6×10-19庫侖(C)
6.25×1018
1-4.1 靜電荷
第一章 / 1-4
靜電荷具有之特性：
1.靜電感應作用，導體靠近端，極性相反，遠端極性相同。
P18
2.不同極性電荷會相吸引，相同極性電荷會相排斥。
22
1-4.2 庫侖定律
第一章 / 1-4
P19
定律：兩電荷間的作用力，與兩電荷帶電量的乘積成正比，
而與兩電荷間距離的平方成反比。
Q1 Q2
數學式： F= k
r2
24
1-4.2 庫侖定律
第一章 / 1-4
P19
常數、係數、單位之關係：
1-1 在真空或空氣中：k=
1-2 其它介質中：k=
1
1
(εo ：真空介電係數)
(ε：介電係數)
2-1 介電係數：ε=εoεr (εr：相對介電係數)
o 
r 
1
 8.85  10 12 庫侖2/牛崸-米2
9
36  10
3-1 單位間的互換：
1庫侖=6.25×1018個電子，1個電子=-1.6×10-19庫侖
1牛頓=105達因 ， 1庫侖=3×109靜電庫侖

o
26
1-4.2 庫侖定律
第一章 / 1-4
P19
27
1-4.2 庫侖定律
第一章 / 1-4
P20
28
1-4.2 庫侖定律
第一章 / 1-4
P20
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1-5 電壓
第一章 / 1-5
P22
觀念：電壓是電位、電位差、電動勢、電壓降的通稱，
單位為伏持(volt，V)。
定義： 單位電荷作功所需要的能量稱電位差。
公式： V 
名稱
W
，W=VQ ，Q=W/V
Q
電位差
能量
電荷
符號
V
W
Q
單位
伏特
焦耳
庫侖
30
1-5.1 電壓用語
第一章 / 1-5
P23
1.電動勢：促使電荷流動的原動力，又稱電壓源，符號 E 。
2.電位差：元件兩端之電位差或稱電壓降，符號Vbc 。
3.電位：電路某點對接地端的電壓值 ，符號Va Vb Vc 。
31
1-5.1 電壓用語
第一章 / 1-5
P24
32
1-5.1 電壓用語
第一章 / 1-5
P25
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1-6 電流
第一章 / 1-5
P26
觀念：
1.未接電源，僅在室溫下：正
離子在固定位置上振動,自由電
子作無定向的運動,任何方向的
淨電荷為零。
2.接上電壓源(電池)時 ：
導線內之自由電子，因電力作
用，會移向電壓源之正端,此稱
為電子流，由負至正。傳統電
流方向，由正至負。
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1-6 電流
第一章 / 1-6
P26
電流之定義：
單位時間(t)內，通過導體(或導線)任一截面之電量(Q)。
公式： I(安培)=
Q(庫侖)
t (時間)
名稱
電流
電量
時間
符號
I
Q
t
單位
安培 A
庫侖 C
秒 s
應用：
1.求電量：Ｑ＝Ｉ×ｔ
2.求時間：ｔ＝Ｑ／Ｉ
6.25×1018個自由電子的電量被定義為1庫侖(C)
35
1-6 電流
第一章 / 1-6
P27
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1-7 電功率
第一章 / 1-7
P28
觀念：電機動作時所消耗之能量，稱為電功率(Power) 。
定義：單位時間內所作之功，或消耗電能的比率。
公式：電功率(P) =
電能量(W )
時間(t )
名稱
電功率
電能量
時間
符號
P
W
t
單位
瓦特 W
焦耳 J
秒 s
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1-7 電功率
第一章 / 1-7
應用：
P29
1. 電功率與馬力的關係式為：
1馬力(hp)=746瓦特(W)≒0.75仟瓦特(kW)=3/4仟瓦特
2. 電功率與歐姆定律的關係為：
V V2
P=V× I = V × R  R = I×R×I=I2R
W QV
Q
It


V

V
 VI
因： P = t
t
t
t
3.電功率的釋放或吸收，決定於電流的方向及電壓的極性。
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1-7 電功率
第一章 / 1-7
P29
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1-7 電功率
第一章 / 1-7
P30
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第一章
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第一章
42
第一章
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第一章
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