8.若將電線半徑調整為原來的 0.5 倍,長度調整為原來的 2 倍,且其餘條件不變,則調整後的 電線之電阻值為原來的_____倍。
詳解 (共 3 筆)
詳解

詳解
8
詳解
原理:
導線的電阻值 (R) 由以下公式決定: R = ρ * (L / A) 其中:
- ρ (rho) 是材料的電阻率 (resistivity),題目說其餘條件不變,所以 ρ 不變。
- L 是導線的長度。
- A 是導線的截面積。
對於圓形截面的電線,截面積 A = π * r²,其中 r 是電線的半徑。 所以,電阻公式可以寫成: R = ρ * L / (π * r²)
分析:
-
原始狀態:
- 長度 = L₁
- 半徑 = r₁
- 原始電阻 R₁ = ρ * L₁ / (π * r₁²)
-
調整後狀態:
- 新長度 L₂ = 2 * L₁ (調整為原來的 2 倍)
- 新半徑 r₂ = 0.5 * r₁ (調整為原來的 0.5 倍)
- 新電阻 R₂ = ρ * L₂ / (π * r₂²)
-
計算新電阻 R₂: 將 L₂ 和 r₂ 代入公式: R₂ = ρ * (2 * L₁) / (π * (0.5 * r₁)² ) R₂ = ρ * (2 * L₁) / (π * 0.25 * r₁² )
-
比較新舊電阻: 計算 R₂ / R₁: R₂ / R₁ = [ ρ * (2 * L₁) / (π * 0.25 * r₁²) ] / [ ρ * L₁ / (π * r₁²) ] (ρ, L₁, π, r₁² 這些項都可以約掉) R₂ / R₁ = 2 / 0.25 R₂ / R₁ = 2 / (1/4) R₂ / R₁ = 2 * 4 R₂ / R₁ = 8