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基本電學

基本電學. 第一章　 基本概念 1-1 電 的本性 1-2 　單位 1-3 　能量 1-4 　電荷 1-5 電壓 1-6 電流 1-7 電功率 1-8 基本元件及符號認識. 1-1 電的本性. 基本微粒說. 原子結構. 原子結構. 圖 1-1.1 盧瑟福 的小型太陽系. 圖 1-1.2 波爾 的氫原子模型. 原子結構. 原子結構. 原子結構. Q: 矽元素為 ，試求其原子序為， 質量數為，中子數為，質子 數為，電子數為。 A: 原子序 =14= 電子數 = 質子數

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Presentation Transcript

  1. 基本電學 • 第一章　基本概念 • 1-1 電的本性 • 1-2　單位 • 1-3　能量 • 1-4　電荷 • 1-5 電壓 • 1-6 電流 • 1-7 電功率 • 1-8 基本元件及符號認識

  2. 1-1 電的本性

  3. 基本微粒說

  4. 原子結構

  5. 原子結構 圖1-1.1盧瑟福的小型太陽系 圖1-1.2 波爾的氫原子模型

  6. 原子結構

  7. 原子結構

  8. 原子結構 Q:矽元素為 ，試求其原子序為， 質量數為，中子數為，質子 數為，電子數為。 A:原子序=14=電子數= 質子數 質量數=28=質子數+ 中子數 中子數= 質量數質子數=28 14 = 14 (14, 28, 14, 14, 14)

  9. 電子軌道的排列

  10. 電子軌道的排列 解答 1.K=2，L=8，M=18，N=32，O=50，P=72，Q=98 2.Si：2，8，4，0，14

  11. 束縛電子與價電子

  12. 束縛電子與價電子

  13. 解答 (1)3 (2)3 (3)3 (4)3 (5)3 (6)5 (7)5 (8)5 (9)5 (10)5 (11)4 (12)4 (13)4 (14)硼， 鎵，鋁 ，鉈 (15) 碳，矽，鍺 (16) 氮，磷，砷，銻，鉍

  14. 自由電子

  15. 自由電子

  16. 自由電子

  17. 陽離子與陰離子

  18. 陽離子與陰離子 圖1-1.7　正離子游離之過程

  19. 陽離子與陰離子 圖1-1.7　負離子游離之過程

  20. 解答 (1)自由電子 (7)絕緣體 (2)束縛電子 (8)導體 (3)價電子 (9) －1.602×10－19 (4)正、 正(陽) ＋1.602×10－19 (5)負、負(陰) (10) (6)半導體

  21. 1-2 單位

  22. 單位 表1-2.1 三種基本單位制的單位 表1-2.2 導出單位

  23. 常用的電工單位

  24. 國際單位製 表1-2.4 MKSA 國際單位制（SI）的基本量單位

  25. 十進位倍率表示法

  26. 解答 (1)數字，單位 (2)4 (3)長度，質量，時間 (4)公尺(m)、公斤(kg)、秒(s) (5)100，38.98，3.25 (6)12，2.54 (7)107，2.5m (8)安培(A)，伏特(V) (9) R，L，C，P (10)凱(°K)，莫耳(mole)，燭光(cd)

  27. 1-3 能量

  28. 能量互換

  29. 能量互換

  30. 電荷（Q）在電廠（E）中移動所需要的能量： W=QV

  31. 電功率 為電功率（electrical Power, P），其單位與能量之間關係如下列所示：

  32. 解答 (1)焦耳，W (7)能量守衡 (2)焦耳，W (8)1.6×10－19 (3)電，化學 (9)3.6×106 (4)化學，電 (10)mgh， (5) 熱，電 (6)電，機械

  33. 1-4 電荷

  34. 公式

  35. 有一個帶電體含有50 × 1018 個電子，則此帶電體的電量為多少庫侖？

  36. 牛頓 西元1684 年英國人牛頓是第一個發表萬有引力，認為所有物體之間，皆有互相吸引之力（F），其方向在物體之間連線上，其大小與物體之間的距離（d）之平方成反比例，而與兩者物體之質量（m1，m2）皆成正比。

  37. 卡迪許 西元1753 年英國人卡文迪許利用英國人神父麥凱爾的扭秤，第一個精確驗證牛頓的萬有引力定律，並求得萬有引力係數

  38. 吉伯特 由於電荷本身具有力的存在，若電荷固定不動，則屬於靜態，其周圍由於力之存在，產生一靜電場，靜電場的力量一般用射線來表示。西元1600 年英國人吉伯特（William Gilbert, 1540～1603A.D.）之論磁一書中曾提出「力線」之觀念： (1)力線有方向性 (2)力線不斷、不裂、不交叉打結，但可以有起頭與 終止。 (3)力線像有彈性的線，在空中相互排斥又儘量緊 繃。

  39. 庫侖 西元1774 年法國人庫侖大膽的引用牛頓的萬有引力，並利用自己發明的扭秤證明，認為兩電荷（ Q1，Q 2）之間也有類似的關係，並發表庫侖定律。

  40. 庫侖發現帶電體之間會有相互作用，帶同性電荷之間會互相排斥，異性電荷間會有吸引力如圖1-4.1 所示各種靜電場，這種力稱為靜電力，靜電力的大小與電荷間的距離平方（ d2）成反比，與兩帶電體的電荷量乘積（ Q1 ×Q 2）成正比，而且作用力的方向則在連心線。亦是：

  41. 電荷 (a)單一電荷靜電場 ⓑ負電荷 ⓐ正電荷

  42. 電荷 (b)同性電荷互相排斥 ⓑ雙負電荷 ⓐ雙正電荷

  43. 電荷 (c)異性電荷互相吸引

  44. 解答 (1)負，－1.602×10－19，e (2)正， ＋1.602×10－19 (3) 6.25×1018 (4)牛頓 (5)反，正 (6)卡文迪許 (7) (8)庫倫 (9)正，反 (10)8.84×10－12，1

  45. 1-5 電壓

  46. 水流與電壓

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