電磁學

克希何夫電路定律 (Kirchhoff’s Circuit Laws)

克希何夫電路定律(Kirchhoff’s Circuit Laws)
國立台中第一高級中學台中一中 物理科張宇靖教老師、康宇玹教老師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

克希何夫的電路定律是處理電路中的電荷及能量守恆的一對定律,由德國物理學家克希荷夫(Gustav Robert Kirchhoff,1824~1887)在1845年提出。廣泛地在電子工程方面使用。

克希何夫(Kirchhoff)定律
在分析任一個包含有多種聯結的電阻及電池的電路之電流分布的問題時,應用下述的克希何夫定律:
1. 第一定律:在電路中任一結點(即電路中,兩個以上導體的交點),流入的總電流等於流出的總電流。
2. 第二定律:電路中的任一迴路(封閉路徑)中,從一點起經一迴路回到此點之總電位降落為零。

電力線 (電場線)(Line of Electric Force)

電力線 (電場線)(Line of Electric Force)
國立台中第一高級中學物理科張宇靖老師、康宇玹老師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

在電場中,空間任一點的電場強度都有一定的方向。因此我們可以在電場中畫出一系列曲線,使曲線上每一點的切線方向都和該點的場強方向一致,這些線稱為電力線,可用來表示電場的強弱與方向的假想力線~~法拉第創立。

電力線的描繪,可置一小正電荷於電場中,沿此正電荷所受電力的方向連續緩慢移動所得的軌跡即為電力線。但要注意,正電荷在電場中的運動軌跡不一定是電力線。因為電荷的運動方向(即速度方向)不一定與受力的方向相同。

靜電學(二)

靜電學 (Electrostatics) (二)
國立臺中第一高級中學物理科張宇靖老師、康宇玹老師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

連結:靜電學(一)

伏特(Alessandro Volta,1745-1827,義大利物理學家)於1775年發明了靜電感應起電盤,他利用靜電感應起電盤能使導體產生很高電壓的靜電。在1800年用鋅板和銅板插入一瓶稀酸中做成了第一個電池,這種電池叫伏打電池。他把電池串聯起來做成了一個電流更強的伏打電堆(Voltaic pile)。電壓的單位伏特就是以他的名字命名的。

靜電學(一)

靜電學 (Electrostatics)(一)
國立臺中第一高級中學物理科張宇靖老師、康宇玹老師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

靜電學是研究靜止電荷的特性及所呈現的現象的一門學科。靜電是指靜電荷,是描述電荷在靜止時的狀態,而靜止電荷所建立的電場稱為靜電場,是指不隨時間變化的電場。該靜電場對於場中的電荷有作用力。

電路

電路 (Electrical Circuit)
國立臺中第一高級中學物理科張宇靖教老師、康宇玹教老師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

電路指的是傳送電流的通路。它包括下列器件:提供能量帶電粒子以形成電流的電力設備(如電池或發電機);使用電流的裝置(如電熱器、電燈、電阻、電容…等各式電器、元件)以及連接導線或傳輸線。

靜電感應

靜電感應(Electrostatic Induction)
國立臺中第一高級中學物理科張宇靖老師、康宇玹老師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

當帶電體接近物體時(未互相接觸),由於帶電體的外加靜電力的作用,會使物體內部產生正、負電荷分離的現象,稱為靜電感應(導體的靜電感應現象較明顯)。移去帶電體後,物體上電荷會恢復原狀。

電場

電場(Electric Field)
國立臺中第一高級中學物理科張宇靖老師、康宇玹老師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

電場的概念是由法拉第(Michael Faraday,1791~1867)提出。在電荷周遭的空間或隨時間變化的磁場的情況下,存在著能傳遞電荷與電荷之間相互作用的物理場,稱之為電場(也可說是「電的通量密度」)。電場是空間的一種狀況,帶電粒子進入電場分佈的範圍就會與其所在位置的電場產生作用,而呈現受力的情況。

電荷

電荷(Electric Charge)
國立臺中第一高級中學物理科張宇靖老師、康宇玹老師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

電荷是物質的基本性質,分為正、負電荷。具多餘同性電荷的兩個物體靠近時互相排斥;具多餘異性電荷的兩個物體靠近時則互相吸引。許多原子粒子中帶有電荷,例如電子帶負電荷,質子帶正電荷,而中子的電荷則為零。經實驗可發現各個電子的負電荷大小都相等,也與每個質子的正電荷相等。

電容

電容 (Capacitance)
國立臺中第一高級中學物理科張宇靖老師、康宇玹老師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

電容是指物體在外加電位差下所能儲存的電荷量。電容器指的是用來儲存電荷及能量的裝置,如平行板,導體球……等。將兩個導體分別接於電池的正、負極,則兩導體會帶有等量而異性的電荷,實驗顯示,兩導體上的電量 $$Q$$ 與兩板間之電位差成正比,其比例常數稱為電容 $$C$$

$$\displaystyle C=\frac{Q}{V}$$

燃料電池

燃料電池  (Fuel Cell)
國立臺中第一高級中學物理科 張宇靖教師、康宇玹教師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

燃料電池是一種將燃料的化學能透過電化學反應直接轉化成電能的裝置,運作方式多數是靠氫和氧不斷送入多孔電極而運轉。氫氣在陽極進行的是氧化反應,將氫氣氧化成氫離子,氧氣在陰極進行還原反應,離子通過電解液到達另一電極而與氧合成水,氧化還原反應過程中就可以產生電流子和電子。燃料電池的二氧化碳排放量比一般方法低許多,所產生的水又是無害的產物,是低污染性的能源。

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