物理

電磁學的單位（Electromagnetism Units）

2009/08/29
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電磁學的單位（Electromagnetism Units）
台中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

電磁學的基本物理量可以分為以下八個：電流單位為安培(ampere)、電荷單位為庫侖(coulomb)、電容單位為法拉(farad)、電感單位為亨利(henry)、電阻單位為歐姆(ohm)、電壓單位為伏特(volt)、功率單位為瓦特(watt)以及磁場單位為特士拉(tesla)。

電磁學的應用單位眾多，整理為以下十九種：

1.電流：代號I、單位安培A、化為基本單位的組合仍為A(= W/V = C/s) 。
2.電量：代號Q、單位庫侖C、化為基本單位的組合A•s。
3.電壓(Potential difference)、電動勢(electromotive force)：代號U, ΔV, Δφ; E、單位V、化為基本單位的組合J/C = kg•m2•s−3•A−1。
4.電阻、阻抗(Impedance)、電抗(Reactance)：代號R; Z; X 、單位歐姆、化為基本單位的組合V/A = kg•m2•s−3•A−2。
5.電阻率：代號ρ、單位歐姆-公尺(Ω•m)、化為基本單位的組合kg•m3•s−3•A−2。
6.電功率：代號P、單位瓦特、化為基本單位的組合V•A = kg•m2•s−3。
7.電容：代號C、單位法拉、化為基本單位的組合C/V = kg−1•m−2•A2•s4。
8.電場強度(Electric field strength)：代號E、單位伏特/公尺、化為基本單位的組合N/C = kg•m•A−1•s−3。
9.電位移場(Electric displacement field)：代號D、單位庫侖/公尺2、化為基本單位的組合A•s•m−2。
10.電容率(Permittivity)：代號ε、單位法拉/公尺、化為基本單位的組合kg−1•m−3•A2•s4。
11.電極化率(Electric susceptibility)：代號χe、單位無(dimensionless)、化為基本單位的組合無。

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微波

2009/08/29
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微波 (Microwave）
臺中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

所謂微波是指波長比無線電短，但是比紅外線長的電磁波。波長範圍大約在1 公尺到1 毫米或對應頻率為0.3 GHz 到 300 GHz。

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射頻識別（Radio Frequency Identification）

2009/08/29
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射頻識別（Radio Frequency Identification）
台中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

所謂射頻識別(Radio frequency identification，RFID)，也可稱為電子標籤是指利用射頻(radio frequency)達到資料存取比對的功能，其中射頻指的是波段在3 kHz~300 GHz、9 kHz~300 GHz及10 kHz~300 GHz的無線電波。因為是屬於無線電的一種，因此也有電磁波不易受到電磁場干擾的優點，再加上使用時，不必藉由機械接觸，因此更能加快貨物通過的速度。

上圖為美國沃爾瑪超市(Wal-Mart Stores, Inc.)現正使用中的射頻識別標簽(tag)。 射頻識別系統主要可以分成三種：主動式射頻識別標簽(active RFID tags)、被動式射頻識別標簽(passive RFID tags)與電池輔助被動式射頻識別標簽(battery assisted passive RFID tags，BAP)。 我國在射頻識別的發展也不遺餘力，經濟部在97年特別在南港軟體園區關貿網路股份有限公司特別設立射頻識別應用中心，目的在培育射頻識別系統人才與獎勵射頻識別產品開發，因此射頻識別在無線通訊而言，可以說是相當熱門的一項產業。

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紅外線

2009/08/29
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紅外線 (Infra Red)
臺中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

所謂紅外線(Infra Red，簡寫為IR) 指的是一種電磁波波長比可見光(400-700 nm)還長，但是比無線電波（又可稱為兆赫輻射，terahertz radiation，波長100 µm – 1 mm）與微波（microwaves，波長~30,000 µm）還短。紅外線的範圍大約在750 nm 到 100 µm之間。

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變壓器（Transformer）

2009/08/29
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變壓器（Transformer）

台中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

變壓器是一種能將一個電路的電能轉變到另一個電路，經由感應線圈。導體通常連接到一個鐵芯，在主線圈的時變電流會在變壓器的線圈內產生時變磁場，這個時變磁場會在次線圈產生時變電壓或感應電動勢，這個效應稱為互感。

電極封裝程成桶狀的單相變壓器，中心扣著次線圈，使用接地導體當做主線圈的一隻腳。

如果次線圈連接到負載，次線圈會產生電流，而電能會由主線圈傳到負載。在理想變壓器中，次線圈的感應電壓VS會正比於主線圈電壓VP，這個比值會等於次線圈的匝數比上主線圈的匝數， 恰當地選擇匝數比，如果NS大於NP，就能夠使交流電的電壓逐漸升高，如果NS小於NP，就能夠使交流電的電壓逐漸降低。 變壓器的大小變化範圍很大，小到像大頭針一般，它可以藏在麥克風裡面，大到數噸重的國家電力輸送網的連結部份，雖然大小不同，但是它們的操作原理都相同。雖然現在已經有新的技術發明出來取代變壓器的作用，但是在家用電路中，變壓器仍被使用著。變壓器對基礎高壓輸送是很重要的，對長途的電力輸送而言，仍具有相當經濟價值。

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