說明
本筆記紀錄國中電學相關名詞定義與公式及例題，低視力生可以用 Ctrl + 滾輪上下調整放大倍率觀看，語音及點字的使用者也可以用 NVDA 搭配附加元件 Access8Math 讀取。
名詞與公式
電荷
一般物質呈電中性。當兩個不同的物體互相摩擦時，部分的電子會從一個物體轉移到另一個物體，失去電子的物體所帶的電稱為正電荷（簡稱正電），得到額外電子的另一個物體所帶的電則稱為負電荷（簡稱負電），故兩物體經摩擦起電後，會帶等量的異性電荷。
電量
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電荷的多寡稱為 電量 (Q) ，單位為 庫侖 (C)
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一個電子所帶有的電量稱為 基本電荷 (e) 等於 \(1.6 \times 10^{-19}\) 庫侖
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1 庫侖 (C) = \(6.25\times 10^{18}\) 基本電荷 (e)
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1 基本電荷(e) = \(1.6\times 10^{-19}\) 庫侖 (C)
電流
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單位時間 (t) 內通過導線截面的電量 (Q)
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\(電流=\frac{通過的電量}{經過時間}\) \((I=\frac{Q}{t})\)
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1 安培 (A) 的電流是指導線某一截面在 1 秒內通過 1 庫侖的電量(\(安培=\frac{庫侖}{秒}\))
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1 毫安培 (mA) = \(\frac{1}{1000}\) 安培 = \(10^{-3}\) 安培
電壓
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電路中兩點間的電位差
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\(電壓=\frac{功}{電量}\) \(V=\frac{W}{Q}\)
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1 伏特 (V) 就是對每一庫侖的電荷做了一焦耳的功 (\(伏特=\frac{焦耳}{庫侖}\))
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電池兩端所提供的電壓，相當於每單位電量通過電池時所獲得的電能
電荷的帶電量 Q 通過電壓為 V 的電源所獲得的電能 E 三者關係
\(電壓=\frac{電能}{電量}\) \(V=\frac{E}{Q}\)
電阻
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電荷在物體中傳導時所受的阻礙稱為 電阻 (R)
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一個物體的電阻，是以物體兩端的電壓 V 與通過物體的電流 I 的比值來表示
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\(物體兩端的電阻 = \frac{物體兩端的電壓}{通過物體的電流}\) \(R=\frac{V}{I}\)
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電阻單位為 伏特/安培 ，亦稱為 歐姆 (Ω) (\(歐姆=\frac{伏特}{安培}\))
電功率
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單位時間內所提供或消耗的電能，稱為 電功率 或 功率 (P)
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\(電功率=\frac{電能}{時間}\) \(P=\frac{E}{t}\)
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電功率常用單位 瓦特 (W) 為 焦耳 / 秒 (J/s) (\(瓦特=\frac{焦耳}{秒}\))
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1000 瓦特 (W) = 1 kW = 1 瓩
延伸公式
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∵ \(P= \frac{E}{t}\)，\(I = \frac{Q}{t}\)，\(V = \frac{E}{Q}\)
∴ \(I \times V = \frac{Q}{t} \times \frac{E}{Q} = \frac{E}{t} = P\)，\(P = I \times V\)
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∵ \(R = \frac{V}{I}\) ∴ \(V = I \times R\)，\(I = \frac{V}{R}\)
∵ \(P = I \times V\)
∴ \(P = I^{2}R\)，\(P = \frac{V^{2}}{R}\)
例題
題目來源：康軒教師網
一、選擇：
1. 已知每分鐘流經燈泡的電量為 60 庫侖，若此電路每分鐘的電能損耗為 600 焦耳，則此電源的電壓為多少伏特？
(A) 10
(B) 20
(C) 30
(D) 40。
《答案》 A
詳解： \(V= \frac{E}{Q}，E=Q \times V，600=60 \times V，V=10(V)\) 。
2. 在一顆電池中， 3 庫侖的負電荷在電壓為 4.5 伏特的情況下，具有多少焦耳的電能？
(A) 1.5
(B) 3
(C) 4.5
(D) 13.5。
《答案》 D
詳解： \(V = \frac{E}{Q}，E=Q \times V=4.5 \times 3=13.5 (J)\) 。
3. 在外電路（導線）中，一個負電荷從負極到正極共損失 45 焦耳的電能，已知電池兩端電壓為 9 伏特，則負電荷帶多少庫侖的電量？
(A) 5
(B) 9
(C) 45
(D) 405。
《答案》 A
詳解： \(V= \frac{E}{Q} = \frac{45}{9} =5 (C)\) 。
4. 一個電熱器在 5 分鐘內損耗了 900 焦耳，則此電熱器的電功率應為何？
(A) 3 焦耳
(B) 180 焦耳
(C) 3 瓦特
(D) 180 瓦特。
《答案》 C
詳解： \(P= \frac{E}{t} = \frac{900}{5 \times 60}=3(W)\) 。
5. 若有 10 庫侖的電荷通過 1.5 伏特的電池，由正極移動到負極，則其獲得的電能大小為多少焦耳？
(A) 1.5
(B) 5
(C) 10
(D) 15。
《答案》 D
詳解： \(V= \frac{E}{Q}，E=Q \times V=10 \times 1.5=15 (J)\) 。
6. 小宣點亮一盞功率 100 瓦特的燈泡，則 10 分鐘內會消耗多少焦耳的電能？
(A) 500
(B) 3000
(C) 30000
(D) 60000。
《答案》 D
詳解： \(P= \frac{E}{t}，E=P \times t=100 \times 10 \times 60=60000 (J)\) 。
二、題組：
1. 阿康在實驗室測量某電路的電流與電能大小，請回答下列問題：
(1) 若他測出的總電流為 1 安培，連續通電 1 分鐘，而電源提供 120 焦耳的電能，則請推算此電路應是接上多少伏特的電壓？
(A) 1
(B) 1.5
(C) 2
(D) 2.5。
(2) 若他將輸入的電流控制為 2 安培，電壓控制為 4 伏特，請問電源通電多少秒即能提供 120 焦耳的電能？
(A) 15
(B) 30
(C) 45
(D) 50。
《答案》
(1)C
(2)A
詳解：
(1) 由測得 1 安培的總電流可知，通電 1 分鐘的總電量為 \(1 \times 60=60 (C)\) ，再由 \(V= \frac{E}{Q} = \frac{120}{60} =2(V)\) 。
(2) 假設通電 t 秒，若輸入電流為 2 安培，則通過的電量為 2t 庫侖，再由 \(V= \frac{E}{Q}，4= \frac{120}{2t}\) ，可推算出 t=15 （秒）。
2. 小軒將吹風機接在電壓 110 V 的電源上，並吹頭髮 2 分鐘，若電源連續通電 2 分鐘能提供 2200 焦耳的電能，則：
(1) 小軒使用吹風機的 2 分鐘內，此電路有多少電量的電子通過？
(A) 10 庫侖
(B) 10 安培
(C) 20 庫侖
(D) 20 安培。
(2) 小軒上網發現日本使用的電壓為 100 V, 如果小軒希望吹風機在日本使用時，每秒消耗的電能與臺灣相同，則每秒經過吹風機的電量要如何改變？
(A) 變大
(B) 變小
(C) 不變
(D) 無法判斷。
《答案》
(1)C
(2)A
詳解：
(1) \(V= \frac{E}{Q}，110= \frac{2200}{Q}，Q=20(庫侖)\) 。
(2) 由 \(V= \frac{E}{Q}\) 可知，在日本與臺灣每秒所消耗的電能 E 相同，但日本的使用電壓比臺灣小，因此每秒通過的電量 Q 要變大。
3. 寒流來襲，致皓的媽媽拿出一個電暖器，他測得電暖器兩端的電壓為 5 伏特，每分鐘通過的電量為 960 庫侖。請根據所提供的資料，回答下列問題：
(1) 電暖器每分鐘獲得的電能為多少焦耳？
(A) 800
(B) 960
(C) 4800
(D) 5760。
(2) 通過電暖器的電流為多少安培？
(A) 6
(B) 10
(C) 16
(D) 96。
(3) 電暖器的功率為多少瓦特？
(A) 80
(B) 96
(C) 160
(D) 480。
《答案》
(1)C
(2)C
(3)A
詳解：
(1) \(V= \frac{E}{Q}，E=Q \times V=960 \times 5=4800(J)\)。
(2) \(I= \frac{Q}{t} = \frac{960}{60}=16(A)\) 。
(3) \(P= \frac{E}{t} = \frac{4800}{60} =80(W)\) 。
4. 小軒用儀器測得一個電鍋上的導線每秒通過的電量為 5 庫侖，且已知電鍋接在 110 伏特的電源上。請根據所提供的資料，回答下列問題：
(1) 通過電鍋上的電流為何？
(A) 1 A
(B) 2 A
(C) 4 A
(D) 5 A。
(2) 電鍋每秒消耗的電能為何？
(A) 5 J
(B) 5 W
(C) 550 W
(D) 550 J。
《答案》
(1)D
(2)D
詳解：
(1) \(Q=I \times t，5=I \times 1，I=5(A)\) 。
(2) \(V= \frac{E}{Q}，E=Q \times V=5 \times 110=550(J)\)。
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