单元一能量电荷电压电流功率.docVIP

單元一 能量、電荷、電壓、電流、功率 單元能力目標 評量標準及配分 能瞭解乘冪表示法 能瞭解原子結構 能瞭解電壓的特性 能瞭解電流的特性 能瞭解電功率的特性 能瞭解能量的特性 能瞭解效率的特性 1.能瞭解乘冪換算(15%) 2.能孰記原子結構(15%) 3.能計算電壓 (15%) 4.能計算電流 (15%) 5.能計算電功率 (15%) 6.能瞭解能量的各種單位及計算度電(15%) 7.能計算系統效率(10%) 一、重點整理 10的乘冪 符 號 英 文 中 文 1012 T tera 兆 109 G giga 十億 106 M mega 百萬 103 k kilo 千 10-3 m milli 毫 10-6 μ micro 微 10-9 n nano 毫微(奈) 10-12 p pico 微微 1.常用的次冪符號： 2.原子結構 (1)原子結構：任何物質的原子皆由質子、中子及電子組成。原子構造在中央部分者為原子核，核中包含質子與中子，核外有電子環繞原子核運轉，原子中質子數與電子數相等，且等於該元素之原子序數，核內質子數與中子數之和等於該原子之原子量。在最外層軌道上的電子稱為價電子。 ` (2)電的基本單位為庫倫 (Coulombs，C) (3)質子、中子及電子之質量與所帶之電量之比較 (4)庫倫電量含有6.25×1018個電子。 質量(kg) 電量(庫倫) 質子 1.6729×10–27 ＋1.602×10–19 中子 1.6751×10–27 0 電子 9.11×10–31 －1.602×10–19 3.電壓（V） (1)電壓、電動勢、電位、電位差、電壓差的單位都是伏特，只是定義不完全相同。 (2)電位差：通常表示A、B兩點的電位差(電壓差)為VAB=VA－VB。 (3)；將Q庫倫電荷自b點移到a點所作的功為Wab焦耳，則a、b兩點間的電位差為Vab。(Vab表示a點對b點的電位差) (4)電的傳導速度接近光速約為3(108公尺/秒，但單一電子的移動速度很慢。 4.電流（I） (1)正電荷流動的方向為電流的方向。 (2)；I為電流、Q為電荷、t為時間 (3)電流的單位為安培(A)。 (4)實際上，電流是電子流動所造成的；電子流與電流的方向相反，大小相等。 5電功率（P） (1)電能做功的速率稱為電功率。 (2)單位：瓦特(W) (3)定義：單位時間所作之功。 (4) (5)馬力：功率的英制單位。1馬力(Hp) =746瓦特(W) 6.能量（W） (1)定義：電能量為電功率對時間的累積。 (2)單位：焦耳(J) (3)W=pt，又W=QV，所以W=pt=QV。 (4)電能的另外兩個單位： 1度電=1仟瓦．小時=1kW(1hr=1000(60(60=3.6(106 焦耳(J) 1電子伏特(eV)=1.6(10-19(1=1.6(10-19焦耳(J) 7.效率(η) (1)能量不滅定律：能量不會無故消失，也不會無故產生 (2) 效率： η＝ ；Po ：輸出功率；Ploss ：損失功率；Pin = Po + Ploss (3) n個系統的總效率ηT = η1╳η2╳…╳ηn 二、例題講解 Ex1：有一電容器的電容值為10nF，其中英文字母n代表的數值是10 Ex2：某電容器內有1×1020個電子，則電容器可儲存的電量為 庫倫 。 Ex3：某電路若A點電壓為12V，B點電壓為－6V，則A、B兩點的電位差VAB為？ Ex4：某導線1分鐘通過30庫倫，則電流為多少安培？ Ex5：電燈泡在2分鐘內消耗了24000焦耳的能量，則此電燈泡的消耗功率為多少瓦特？ Ex6：一只12伏特40安培小時的蓄電池，供應一只1.2瓦特的燈泡，最多可點多少小時？ Ex7：一直流馬達輸出功率為2Hp，效率為87%，則輸入功率為 高一基本電學基礎能力課程 開南商工電機電子群教學研究會 -1-