課程名稱：電與生活　 編授教師： 中興國中 楊秉鈞

 直流電與交流電

電源的種類及應用 電的種類 英文縮寫 電路符號 應用 電池 家庭用電 直流電 DC 交流電 AC 電流方向是否固定  電源種類：其名稱是以 而區分 電的種類 英文縮寫 電路符號 應用 電池 家庭用電 直流電 DC 交流電 AC DC＝direct current AC＝alternating current

直流電  直流電：DC  輸出電流的方向 。  正、負極之分，由 產生。　　  電流方向由電池 流出，經導線回到電池 。 （電流 I 與電子流 e 方向相反）  電流大小 隨時間減少，使用一段時間後會減少  比交流電 發明 固定不變 有 電池 正極 負極 不 早

交流電  交流電：AC  輸出電流的方向 。  正、負極之分，如家用電源，由 產生。　　  電流大小與電流方向 隨時間週期性的改變  比直流電 發明  台灣使用之交流電頻率是 Hz  能以簡單方式變壓 週期性改變 沒有 發電機 會 晚 60

交流電的電流與時間圖  交流電：交流電頻率（ ）  電流的 與 都週期性的改變  每轉一圈，正負各一次 （每180度變換方向一次）  交流電：交流電頻率（ ） 發電機轉動頻率  電流的 與 都週期性的改變 大小 方向  每轉一圈，正負各一次 （每180度變換方向一次）

台灣的交流電頻率  台灣交流電頻率： Hz。 60

直流電與交流電 e e ⊕ 

 電力輸送

電力輸送示意圖  電的輸送：發電  輸電  配電  用電 16 萬 1 仟伏特 34 萬 5 仟伏特 6 萬 9 仟伏特 升高 發電廠345KV 一次變電所161KV 二次變電所 69KV 住家220 / 110V 22 / 11KV 工廠 商業大樓 34 萬 5 仟伏特 16 萬 1 仟伏特 6 萬 9 仟伏特 電廠將電傳送至用戶端時，會先 電壓，然後將電輸送至各地的變電所降壓，再經由街道電線桿上或地面上的變壓器，將電壓降至一般家庭或工廠中，提供用戶使用 。 升高

台灣電力公司電力系統流程圖 Fig From：台灣電力公司網站

討論 高壓輸電  發電廠輸電： 、 輸電。  以減少輸送過程中 。 高電壓 低電流 （媒體：1，1’42”） 電能損耗

範例解說 1. （ ）發電廠所發出的電能，一般須經由長途的輸送線路，送到各 　　　　　地區的用戶，因此輸送線路是用電阻很小的銅線製成，以減 　　　　　少電能的損失。若發電廠所發出的電功率保持一定，且輸送 　　　　　線路符合歐姆定律，當發出電壓變為原來的2倍時，則輸送 　　　　　線路上電能損失的功率變為原來損失的多少倍？ 　　　　　（歐姆定律：V＝IR；功率：P＝IV或P＝I2R或P＝V2／R） 　　　　　　(A)　 1／8　　(B)　 1／4 (C)　 1／2　　(D)　 3／4 B 發電廠 用戶端

 電器標示與配電

電器的出廠標誌  電器的出廠標誌  電壓－交流電頻率－電功率－工作電流 （1）最佳使用環境：電鍋在 V下使用時，電功率才有 W。  電壓過高， ；電壓過低， 。 （2）可求出電阻大小，視為一定值；如圖電阻為 Ω。 （3）工作電流 A。 110 430 電器易燒毀 功率不足，煮不熟 28.14 3.91 交流電 頻率 工作電流

出廠標示說明 2號

家庭用戶電源線示意圖 C 線稱為 ，此條線通常會接觸地表，又稱為 。 A、B 兩條線則稱為 或 。 中性線 接地線 活線 火線

電源插頭與插座 110 V 兩孔插座 活線A（或B）中性線C 110 V 三孔插座 活線A （或B）中性線C 接地線

家庭用電配電

 電錶與電費

瓦時計 電費度數 電錶

電費計算  電費： （1）儀器： 。 （2）計量單位： 。 依使用的 為收費依據 （3）電費計算： 瓦時計 度 電能

度的定義  度的定義： （1）1度相當於1000 瓦電器連續使用1小時所消耗的電能 （2）1 度 ＝ 瓦‧小時＝ 焦耳。 （3）度的求法：  度的定義： （1）1度相當於1000 瓦電器連續使用1小時所消耗的電能 （2）1 度 ＝ 瓦‧小時＝ 焦耳。 （3）度的求法： 1000 3.6×106

範例解說 2.800 W的燈泡，使用30分鐘，消耗電能 焦耳＝ 度。 3.500 W的燈泡，每天使用2小時： （1）一個月耗電 度。電能消耗 焦耳。 （2）承上，若電費單價每度 2.5元，則電費 元。 4.一度的電能：  能供給100W燈，使用 小時。  能供給800W電鍋，使用 小時。 1.44×106 0.4 30 1.08×108 75 10 1.25

範例解說 5.教室電腦 500 W和電燈100 W、20盞，同時使用8小時： 共耗電 度，若電費每度5 元，電費 元。 6. 7200000焦耳= 度電 2.5 100 2

 電線走火與用電安全

短路  短路：電能由電池傳出，沒有經過電燈消耗就回到電池  短路可能造成的結果：  短路：電能由電池傳出，沒有經過電燈消耗就回到電池  短路可能造成的結果： （1）導線瞬間流經的電流過大，導致過熱而發生 。 （2）使線路上的電器或電池 。 電線走火 過熱或損毀 甲 乙  甲 燈泡不亮 （短路）  甲 燈泡過熱 或燒毀 乙 燈泡不亮 （短路）  電池過熱 （短路）

插頭的電線走火 斷路 短路 電線走火  短路的高電流，其熱效應產生的熱量使電線 絕緣外皮熔化，甚至起火燃燒。

安全負載電流  安全負載電流：電線能承受的最大電流量  若超過負載，電線所生熱能使溫度急遽上升而危險

電路的保護者  電路的保護者： （1）為了避免流經電路的電流超過安全負載，可在電路或電器中裝 設保險絲或無熔絲開關的保險裝置來保護電路。 （2）保險絲是由低熔點的合金 材質特性  、 。 （3）與電器 ，若電流過大時：  保險絲：會因發熱而 。  無熔絲開關：會自動 ，使電路成斷路 （4）若保險絲燒斷：需依一定的規格更換（禁用金屬線替代），而 無熔絲開關只要重新開啟，便可恢復電力。 電阻比銅大 熔點比銅小 串聯 熔斷 跳開

保險絲與無熔絲開關 無熔絲開關 保險絲 電路元件 電路符號 保險絲

範例解說 7.實驗室的電源110伏特，且所用電線僅能支持50安培的最大電流，今以 標示110V、400W之電爐當熱源如圖所示，試問： （1）一個電爐使用 1 分鐘，消耗 焦耳的電能。 （2）每一個電爐使用時，有 安培的電流經過。 （3）若每組使用一個電爐，最多只能供應 組做實驗。 （4）請標示出適合串聯保險絲的位置。 24000 40/11 13

範例解說 7. 圖為適用110伏特V的家用電器四種，分別為880W的電鍋、330W的電 熨斗、550W的電爐及220W的冰箱。則： （1）若同時使用，使用 2小時其耗電為 度。 （2） 有五種保險絲，保險絲能承受的最大電流量分別為5、10、 15、20、 25安培，則電路可採用而不至熔斷的保險絲有 幾種？　(Ａ) 2 (Ｂ) 3 (Ｃ) 4 (Ｄ) 5。 3.96 A

家庭用電安全須知  家庭用電注意事項： (1) 安裝正確數值的保險絲或無熔絲開關。不可以其他金屬 線代替保險絲。 　(2) 身體或站立處潮濕時，不可觸摸電器。 　(3) 不可在同一插座或延長線連接過多電器。 　(4) 不可用拉扯電線的方式拔出電器插頭。 　(5) 插座不可安裝在靠近水源或熱源處。 　(6) 電器長時間不使用時，需拔下插頭。 　(7) 無人時，電燈、冷氣機等均應關閉，以策安全。

課程結束