電學常識

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檔案名稱電學常識.ppt
路徑public data/職訓局訓練資料/電學常識.ppt
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修改日期2015-06-07 09:22
轉換日期2026-04-24 09:19

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電源分類 2. 交流電

  1. 直流電 例如:電池 例如:插座

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直流電源 直流電 V電壓 t 時間 I 電 流 t 時間 電壓不隨時間 而改變大小 電流不隨時間 而改變大小 電壓與電流同方向,但有大小。

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1.交流單相2線電源1ø2W 1.交流單相2線 低壓側負載有使用才有電流 單相 單向 匝數多 匝數少 火線 火線

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2.交流單相2線電源1ø2W 2.交流單相2線:低壓側電源系統接地,電燈可使用。 低壓側負載有使用才有電流 單相 單向 被接地線0V 火 線

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3.交流單相3線電源1ø3W 3.交流單相3線 被接地線0V 火線 火 線 +

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交流二相3線電源(俗稱假3ø3W) U-V結線(V角接地)例如用單套管變壓器 V角被接地0V之中性線 系統接地 外殼 外殼 C相 A相 C火線 A 火 線 C反相 C反相 開Y 開Δ 超前120°開始 0°開始

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交流二相4線電源(俗稱假3ø4W) U-V結線(一線圈中點接地)例如用單套管變壓器 系統接地 外殼 外殼 C相 A相 C火線 A火線 開Y 開Δ 超前120°開始 0°開始 N B火線

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交流三相三線電源(俗稱正3ø3W) 三相電流及電壓隨時間而改變大小, 而且相差120度,電壓與電流關係。 A相 C相 B相 A相 B相 C相 同向 落後 超前 Δ Δ /

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交流三相四線電源(俗稱正3ø4W) 三相電流及電壓隨時間而改變大小, 而且相差120度,電壓與電流關係。 A相 C相 B相 A相 B相 C相 同向 落後 超前 Δ Y / N

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電阻值之數學式

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電阻:電子在導體內所受的阻力大小 (a)粗短者,電阻小、電流大 (b)細長者,電阻大、電流小

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2.電阻係數 表1 常用材料的電阻係數(在20℃時)

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3-1三環式和四環式 電阻值10×102±5%=1kΩ±5% 3.色碼電阻

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4.電阻串聯 頭尾相串聯 240+240+240=720(Ω)兩端電阻變大 頭尾相串聯 240(Ω) 240(Ω) 240(Ω) + +

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5.總電阻:為各電阻之和。 公式

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ab兩端總電阻為:9+6+3=18(Ω)

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若電源電壓為18V時:串聯分壓 V1=I×R 1=1×9=9(V) VV2=1×6=6(V) VV3=1×3=3(V) 18V I=E/R T =18/ (9+6+3) =1(A) E=V1+V2+V3=9+6+3=18(V)

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電阻並聯 + + 尾 頭 頭 頭 尾 尾 總電阻RT

RT

=

80(Ω) 兩端電 阻變小

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5.總電阻:為各電阻倒數和之倒數 公式 E V1 V2 V3

=

並聯元件兩端電壓相等

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電阻並聯 + + 總電阻RT

RT

= 2(Ω) 兩端電阻變小 RT

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分流定律 + +

IT

= 4.5(A) 總電流IT I1 I2 I3 E/RT RT

9/2

2(Ω)

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電感器充電現象 開關投入瞬間電感器視同開路不導通,即斷路。電壓超前電流,先有電壓後有電流,聯想法記憶術:趕鴉游。 電感器充電接線圖 端電壓與時間關係 電流與時間關係

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電感器放電現象 電壓極性改變,電流極性不變,有記憶電流極性的特性,可當電流性記憶體。 電感器放電接線圖 端電壓與時間關係 電流與時間關係

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電容器充電現象 開關投入瞬間電容器充電視同短路會導通。電流超前電壓,先有電流後有電壓,聯想法記憶術:濃瘤鴉。 電容器充電接線圖 端電壓與時間關係 電流與時間關係

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電容器放電現象 電壓極性不變,電流方向改變,有記憶電壓極性的特性,可當電壓性記憶體。 電容器放電接線圖 端電壓與時間關係 電流與時間關係

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電學常用單位

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電壓的定義 把電荷從一端壓到另一端。要使導體內的電荷開始流動形成電流,在導體兩端供給的驅動能量,單位為伏特(V)。 電壓(voltage) : (b)電位→開關→電流 (a)水位→開閥→水流

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電位的定義 A點電位(VA): 單位電荷(Q)在該點所具有的電位能(WA) 公式 VA(伏特) = 將單位電荷從無窮遠()處移動至該點所做的功 VA-V = ,即 VA = (伏特,V)

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電位差的定義 公式 (1)將單位正電荷由一點移到另一點所需的功,即為 兩點間的電位差。 VAB= VA-VB = = (伏特,V) (3)將電荷從A點移至B點,則其電位差表示為VBA, VBA = VB-VA。故,VAB =-V BA。 公式 (2)將電荷Q從B點移至A點,其位能由WB變為WA,則 兩點的電位差VAB

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圖(a):VAB > 0時,表示A點電位高於B點電位,電流由A點流向B點。 圖(b):VAB < 0時,表示A點電位低於B點電位,電流由B點流向A點。 (a) VAB > 0 (b) VAB < 0 電位高低及電流的流向

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電動勢、電壓降與端電壓 1.電動勢(electomotive force,emf或E) 電池或發電機所提供的電壓稱為電動勢; 電動勢對電荷提供能量,驅使電荷產生移 動形成電流,完成做功程序。 2.電壓降(voltage drop,Vr) 當電荷通過電路元件時會做功,使電荷所 帶電能減少、元件兩端產生電位差,這個 電位差就是電壓降。 3.端電壓(terminal voltage,Vt) 外部電路元件(負載)兩端點間的電位差稱 為端電壓。

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電動勢、電壓降與端電壓 端電壓(Vt )= 電動勢(E)- 電壓降(Vr) 歐姆定律Vt= (電流)I×(元件電阻)R 以公式表示,即: 迴 路

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開路電壓 開路電壓(VBD )= 電動勢(E) 0 端電壓(VCD)= Vt= 0 歐姆定律Vt= (電流)0×(元件電阻)R=0

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短路與斷路 斷路

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電流的方向 電流方向:由正端出發,經負載回到負端; 電子流則:由負端出發,經負載回到正端。 導體內電流與電子流的不同 電流:電子在導體內流動的多寡或大小

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功率的定義 功率(power)就是作功的速率或「單位時間所做的功」或「單位時間t所消耗的能量W」 功率的公式 功率以P為符號,即: 公制為:瓦特,或仟瓦(kW) 英制為:馬力(horse power,簡稱hp) 馬力和瓦特的關係為: 1馬力=746瓦≒0.75仟瓦≒ 3/4 (仟瓦) 1馬力=550 (呎.磅/秒) (瓦特,W)

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電能與電度 電能的定義:電功率為P瓦特的電器,使用t秒時間 所消耗的能量 電能的公式: 電能的單位: 焦耳,或「瓦特‧秒」,或「仟瓦特‧小時(或1kWh)」或 「電子伏特(eV) 1度電=1kWh=1000×3600 (瓦特‧秒)= 3.6 ×106 (焦耳) 1電子伏特=1.6×10-19(庫侖‧伏特)= 1.6×10-19 (焦耳) 瓩時表量測電能 W = P×t (焦耳,J) 內線系統接地