34.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100V,則通過之電流會變為多少安培?
(A)4A
(B)6A
(C)8A
(D)10A

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統計: A(225), B(12), C(65), D(10), E(0) #3392759

詳解 (共 2 筆)

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#6356244

步驟 1:計算原始電阻 R1

  • 已知電壓 V = 100 V,原始電流 I1 = 16 A。
  • 根據歐姆定律 V = I * R,可以求得原始電阻 R1: R1 = V / I1 = 100 V / 16 A = 6.25 Ω

步驟 2:分析電阻線拉長後的變化

  • 電阻線的電阻值由其材料的電阻率 ρ、長度 L 和截面積 A 決定: R = ρ * (L / A)
  • 當電阻線被均勻拉長時,其體積保持不變。
    • 原始體積 Vol1 = L1 * A1 (L1 是原始長度,A1 是原始截面積)
    • 拉長後體積 Vol2 = L2 * A2 (L2 是新長度,A2 是新截面積)
    • Vol1 = Vol2 => L1 * A1 = L2 * A2
  • 題目告知,長度變為原來的 2 倍: L2 = 2 * L1
  • 將 L2 代入體積不變的公式: L1 * A1 = (2 * L1) * A2 A1 = 2 * A2 => A2 = A1 / 2 (新截面積變為原來的一半)

步驟 3:計算拉長後的電阻 R2

  • 新電阻 R2 = ρ * (L2 / A2)
  • 將 L2 = 2 * L1 和 A2 = A1 / 2 代入: R2 = ρ * ( (2 * L1) / (A1 / 2) ) R2 = ρ * ( (2 * L1 * 2) / A1 ) R2 = ρ * ( 4 * L1 / A1 ) R2 = 4 * ( ρ * L1 / A1 )
  • 因為 R1 = ρ * L1 / A1,所以: R2 = 4 * R1
  • 計算 R2 的數值: R2 = 4 * 6.25 Ω = 25 Ω

步驟 4:計算拉長後的電流 I2

  • 將拉長後的電阻線接至相同的電壓 V = 100 V。
  • 根據歐姆定律 V = I2 * R2,計算新電流 I2: I2 = V / R2 = 100 V / 25 Ω = 4 A

結論:

將電阻線均勻拉長,使長度變為原來的2倍後,接至相同的100V電壓,通過之電流會變為 4 安培

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