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第 2章 電 阻 7
第 2 章 電 阻
第 1部分 課後複習
1. 電阻
電 阻 物體中阻止電荷流動的力量。
公 式 R A
電阻係數 材料阻止電荷流動的能力。
密 爾 (1) 英制長度單位。 (2) 1mil 1
1000吋
圓 密 爾 (1) 英制圓面積單位。(2) A D
2 (C.M.)(直徑為 D 密
爾)
平方密爾
(1) 英制面積單位。
(2) 1 圓密爾 1
4 平方密爾
2. 電導
電 導 物質的導電能力。
公 式 G 1
R
A
電導係數
(1) 材料導電的能力。
(2) 1
百分率導
電係數
% 100%任何材料之 係數
標準軟銅之 係數
100%標準軟銅
任何材料
之 係數
之 係數
8 第 2章 電 阻
3. 色碼電阻器
顏 色 數 值 冪 次 誤 差
黑 0 100 -
棕 1 101 1%
紅 2 102 2%
橙 3 103 3%
黃 4 104 4%
綠 5 105 0.5%
藍 6 106 0.25%
紫 7 107 0.1%
灰 8 108 0.05%
白 9 109 -
金 - 101 5%
銀 - 102 10%
無 - - 20%
4. 電阻器
固定電阻 電阻值大小固定不變,依材質、製造方式及功率分類。
可變電阻 利用旋轉或滑動方式改變電阻值大小。
熱 阻 器 溫度上升,電阻值 減少 ,簡稱 NTC 。
敏 阻 器 溫度上升,電阻值 增加 ,簡稱 PTC 。
光敏電阻 光強度增加,電阻值 減少 。
5. 歐姆定律
歐姆定律 物質端電壓與通過的電流成 正 比;與電阻值成 反 比。
公式 V I R
6. 電阻溫度係數
正溫度係數 溫度上升,電阻值隨之 增加 。
負溫度係數 溫度上升,電阻值隨之 減少 。
定 義
(1) 溫度每升高 1℃時,增加的電阻與原電阻的比值。
(2) 1 1
R
T
R
1
1
R 2 1
2 1
R R
T T
( )
第 2章 電 阻 9
公 式
(1) R2 1 1 2 1R 1 T T 〔 ( )〕
(2) 2
1
R
R
0 2
0 1
T T
T T
(3) T 0
1
T T
零電阻溫度 (1) 電阻值近似於零歐姆時的溫度。
(2) 銅之 T0 234.5 C。
7. 焦耳定律
定 義 電流通過導體,產生的熱量(H)與電流的平方、導體的電阻
及通過的時間成 正 比。
單 位
(1) 卡 (Cal):使 1 克的水升高 1C 所需的熱量,為公
制熱量單位。
(2) BTU :使 1 磅的水升高 1℉所需的熱量,為英制熱
量單位。
(3) 1 焦耳 0.24 卡;1 卡 4.18 焦耳。
(4) 1BTU 1055 焦耳 252 卡。
公 式
(1) 產生的熱量
H 0.24 P t 0.24 I2 R t 0.24
2V
R t
(2) 物質 m 克,溫度升高 TC 所需的熱量為
H m s T
10 第 2章 電 阻
第 2部分 課後練習(題目前面有※者,請見書末解析)
◎精選試題
一、選擇題
( C ) 1. 百分率電導係數以何者為參考標準? (A)金 (B)銀 (C)銅 (D)鋁。
※( A ) 2. 一色碼電阻為 100 5%,則其範圍值在 (A)95~105 (B)90~110
(C)99~101 (D)99~100.5 之間。
※( A ) 3. 均勻導線將長度加倍,直徑減半,則該導線的電阻值為原來的幾倍?
(A)8 (B)1
8 (C)4 (D)
1
4。
※( B ) 4. 電阻的長度與直徑各增加一倍,則其電阻值為原電阻值的 (A)2
(B)1
2 (C)4 (D)
1
4 倍。
※( C ) 5. 某電阻器色碼為棕、黑、紅、銀,則該電阻器可能之最大電阻值為
(A)900 (B)1000 (C)1100 (D)1200 。
※( B ) 6. 一固定電阻器,如圖(1)所示,1 為棕色、2 為綠色、3 為橙色、4 為金
色,則電阻為 (A)1.5 103 10%歐姆 (B)1.5 10
4 5%歐姆
(C)1.5 105 5%歐姆 (D)以上皆非。
※( D ) 7. 某銅線在溫度 5.5C 時其電阻為 1.6 歐姆,當溫度上升至 35.5C 時其
電阻應為多少歐姆? (A)5.3 (B)4.5 (C)3.2 (D)1.8。
※( B ) 8. 如圖(2)所示,導體 A、B 為同質同尺寸兩導體,則此兩導體之電阻值
應為 (A)A之電阻等於 B之電阻 (B)A之電阻小於 B之電阻 (C)無
法比較 (D)A 之電阻大於 B 之電阻。
圖(1) 圖(2)
※( C ) 9. 某金屬在 20℃時之電阻為 50,其電阻溫度係數20 0.004,則在 40C
時之電阻為 (A)48 (B)52 (C)54 (D)46 。
※( B ) 10. 有一電阻的色碼為「黃紫金金」表示該電阻值為 (A)0.47 5%
(B)4.7 5% (C)47 5% (D)470 5%。
第 2章 電 阻 11
※( D ) 11. 1 個 20 歐姆的電阻通以 5 安培的電流,通電時間經過 3 分鐘後,電阻
的發熱量為 (A)1500 (B)90000 (C)360 (D)21600 Cal。
※( B ) 12. 有一長 10cm 之導體,其電阻值為 20,若將其拉長,使此導體之長度
為 40cm,則此導體之電阻可能為 (A)80 (B)320 (C)160 (D)20 。
※( B ) 13. 材質均勻的導線,在恆溫時,其電導值與導線的 (A)長度成正比,截
面積成反比 (B)長度成反比,截面積成正比 (C)長度成反比,截面積
成反比 (D)長度成正比,截面積成正比。
( D ) 14. 金屬材料的百分率導電係數是以哪種材料為 100%? (A)鎘銅 (B)
銀 (C)鋁 (D)銅。
※( C ) 15. 某電線之截面積為 100 圓密爾,其直徑為 (A)0.001 (B)0.1 (C)0.01
(D)1 吋。
※( C ) 16. 某電路電流為 5A,現需 1 個 10電阻器,下列 4 種規格不同的電阻器
中,何者為宜? (A)10,150W (B)10,100W (C)10,300W
(D)10,50W。
※( A ) 17. 電阻值若為 120 5%,則其色碼順序為 (A)棕紅棕金 (B)黑棕黑
金 (C)棕紅棕銀 (D)黑棕黑銀。
※( D ) 18. 某電阻值為 10 歐姆之負載通入 4 安培之電流,則於一分鐘內轉換為熱
之能量為 (A)4800 (B)1200 (C)2400 (D)9600 焦耳。
※( A ) 19. A 導體直徑 1.6mm,長度 200m,B 導體直徑 3.2mm,長度 1600m,就
電阻而言,B 導體電阻為 A 導體的 (A)2 (B)4 (C)1
2 (D)
1
4 倍。
二、計算題
1. 內阻 10,加熱 600 公克的水,若不考慮其他熱損失,則通過之電流為 5A 時,
要使水溫自 10C 升高至 30C 約需多少時間?
解析:需要的熱量 H m s T 600 1 (30 10) 12000 卡
產生的熱量 H 0.24 P t 0.24 I2 R t
0.24 52 10 t 60t
∴ 60t 12000 t 200 秒
12 第 2章 電 阻
圖(1)
2. 圖(1)為一導線,若其電阻係數為 1.5 108 m,則其電阻值為多少?
解析:R
1.5 108
5 03
◎歷屆試題
※( C ) 1. 電爐之電阻為 75,通過 2A 之電流,若使用 5 分鐘,電爐產生之熱
量為 (A)85.3 (B)90000 (C)21600 (D)50000 卡。
※( D ) 2. 浸入式電熱器之內阻為 50,浸入 1000 克之水中,如果不考慮其他熱
損失,則當其通過之電流為 5A 時,要使水溫自 20C 升高至 32C 約
需時 (A)10 (B)20 (C)30 (D)40 sec。
※( A ) 3. 某直徑為 1.6mm 單芯線的配線回路,其線路電壓降為 6%;若將導線
換成相同材質的 2.0mm 單芯線後,其線路電壓降約為多少? (A)3.8
% (B)4.8% (C)5.8% (D)6.8%。
※( C ) 4. 某電線之截面積為 100 圓密爾,為多少平方密爾? (A)100
(B)
400
(C)25 (D)400。
※( D ) 5. A、B 兩根銅線,A 之長度為 B 之兩倍,B 之截面半徑為 A 之兩倍,
則 A、B 兩根銅線之電阻比為 (A)1:1 (B)2:1 (C)4:1 (D)8:1。
※( B ) 6. 有一額定為 220V、4000W 之電熱器線,若將這電熱器線的長度剪去1
5
後,接到 110V 之電源上,則其消耗功率為何? (A)800W (B)1250W
(C)2000W (D)4000W。
※( A ) 7. 一銅導線之電阻在 18C 時為 12.7 歐姆,若溫度上升至 50C 時其電阻
為 (A)14.3 (B)12.7 (C)11.2 (D)10.5 歐姆。
※( D ) 8. 截面積為 10mm2之標準銅線在 20C時之電阻係數為 1.724 10
8 m,
當使用長度 1 公里之銅線,其總電阻為多少? (A)1.724 106
(B)1.724 103 (C)1.724 10
1 (D)1.724 。
※( A ) 9. 一 4kW,80 公升之儲熱式電熱水器,將整桶 15°C 冷水加熱至 65°C 所
需之時間約為何?(熱功當量 4.186J/W) (A)69.8 分鐘 (B)52.5
分鐘 (C)23.5 分鐘 (D)16.7 分鐘。
※( A ) 10. 將 100V 電壓加至某電阻線上,通過之電流為 16A,今若將此電阻線均
勻拉長,使長度變為原來的 2 倍,而接至相同的電壓,則通過之電流
會變為多少? (A)4A (B)6A (C)8A (D)10A。