I
甲 BB甲甲F甲 F甲
I
乙I
乙 B乙B乙 F乙
F乙
2 3
2 3
3.（ ）在一根無限長之導線旁邊放置一矩形線圈，二者均通以電流 I，如圖所示，則線圈 受力的方向為何？（A）向左 （B）向右 （C）向上 （D）向下。
4.馬達裝置如圖，回答下列問題：
（ ）當通電流時，CD 導線受磁場影響後的受力方向為何？
（A）向上 （B）向下 （C）向左 （D）向右。
（ ）關於此馬達的敘述，下列何者錯誤？
（A）線圈受合力矩方向為順時針（B）線圈受合力＝0
（C）集電環會與線圈一起轉動（D）導線 CB 的電流與外部磁場平行，不受力。
5.（ ）水平擺放一矩形的銅線 abcd，在迴路中央放置一金屬棒 PQ，接 一電池後，均通有電流。金屬棒PQ 受到 bc、da 的電流所產生 的磁場作用，所受的磁力為何？
（A）方向向右 （B）方向向左 （C）方向向上 （D）合力為零。
6.如圖所示，一電流 I1 由上而下，其東西兩側各懸掛兩條導線L2、L3，L2 通以由西向東 的電流 I2、L3 通以由北向南的電流 I3，則：
導線 L2受到電流 I1 產生的磁場作用，其受力方向？ 。 導線 L3 受到電流 I1 產生的磁場作用，其受力方向？ 。
課程結束…
直流電
直流電 丹麥人 厄斯特
Hans Christian Oersted 西元1777－1851年
丹麥人 厄斯特 Hans Christian Oersted
西元1777－1851年
英國人 法拉第 Michael Faraday 西元1791－1867年
英國人 法拉第 Michael Faraday 西元1791－1867年
單元主題：電磁感應 【第 2－4 節】
電與磁大發現 1.「電生磁」大發現：
（1）發現者：西元 1820 年，丹麥人 厄斯特，厄斯特發現通有電流的導線其旁邊磁針居 然偏轉了…. 。 顯示電流產生了 。（電 [ 、 ] 均生磁）
（2）影響：電流的磁效應。
2.「磁生電」大發現：
（1）發現者：西元 1831 年，英國人法拉第，法拉第發現通過線圈的磁場變化時，可產 生電流。 顯示磁場產生了 。 （產生瞬間電流： ） 此現象稱 。
產生之電流稱 。 （2）影響：發明第一個發電機。
電磁感應 1.電磁感應：
（1）意義：通過線圈的磁場變化時，產生感應電流的現象 （2）問題討論：
如何能產生感應電流？
產生感應電流的二個角色？
檢測感應電流的器材？
產生感應電流的條件？
[延伸學習] 感應電流的方向如何判斷？
影響感應電流大小的因素？
感應電流的應用？
如何能產生感應電流 1.如何能產生感應電流？
（1）產生感應電流的二個角色：
電磁感應：通過線圈的磁場變化時，產生感應電流的現象
角色一： （ 或 ） 承載電流
G G G
G G G
（2）檢測感應電流的器材：
電磁感應：通過線圈的磁場變化時，產生感應電流的現象 器材： 。（或安培計）
檢測電流有無產生，零刻度在中央
指針的偏向就是 的偏向（與電流 I 的方向相反）
電路符號： 。
（3）產生感應電流的條件： 時，就會產生感應電流。
電磁感應：通過線圈的磁場變化時，產生感應電流的現象 磁場變化：以線圈中的 表示磁場變化
磁場變化討論：△B＝ ＝ 。 △B 0：磁力線數目無變化時，無電流 △B 0：磁力線數目有變化時，有電流 a. △B 0：磁力線數目增加時 b. △B 0：磁力線數目減少時 常見磁場變化的情況：
線圈與磁場，有 運動時
線圈與磁場，磁場（電磁鐵）的電流 及 。
線圈與磁鐵間相對運動之討論：
二者維持靜止時： 。 二者等速同向運動時： 。
二者接近時： 。 二者遠離時： 。
範例解說
1.（ ）下列各圖中若 V 代表線圈及磁鐵的移動速度，箭頭代表移動的方向，則在線圈中有 感應電流產生的是何者？（A）丙丁 （B）乙丙 （C）甲丙 （D）甲丁。
2.（ ）空心螺線形線圈上方懸吊一棒形磁鐵，磁鐵以下列方式運動，如圖所示，哪些線圈 會產生感應電流？ (Ａ)甲 (Ｂ)甲乙 (Ｃ)丙丁 (Ｄ)甲乙丁。
3.兩電路緊鄰放置如圖，依如下的步驟來操作，則回答下列問題：
步驟 甲：按下開關，形成通路瞬間 步驟 乙：接通電路後維持一段時間 步驟 丙：再切斷開關，形成斷路瞬間
三步驟中，何者會使迴路中的磁場增加？ 。 三步驟中，何者會使迴路中的磁場不變？ 。 三步驟中，何者會使迴路中的磁場減少？ 。 三步驟中，何者會使迴路產生感應電流？ 。
「瞬間」說明感應電流之型態為何？ 。
[延伸學習] 感應電流的方向如何判斷 1.感應電流的方向如何判斷：
（1）提出者：西元 1834 年，
冷次提出感應電流方向的決定法 其定律稱為 。
線圈 磁鐵
S S
（2）冷次定律：
內容：磁鐵的原磁場恆 線圈所產生的感應磁場 說明例一：若永久磁鐵接近線圈時
判斷程序： 標原磁場 B 方向 標感應磁場 B’方向（恆反抗 B 之變化 ） 反推電流 I 方向（ ）
說明例二：有相對運動時，二磁鐵間亦可視作磁力之”互相反抗”
迴路之 B＞0 及B＜0 時，感應電流的方向 。
範例解說
1.（ ）把一磁棒自甲線圈內向右拉出，並插入乙線圈左側，如圖，則兩線圈之檢流計方向 為何？（A）甲、乙相同（B）甲、乙不同（C）甲、乙皆無電流（D）無法得知。
2.（ ）如圖所示，一磁鐵垂直於銅環面，當磁鐵以 N 極向銅環靠近時，以圖中眼睛的位 置觀察（設眼睛能辨明電流方向），銅環感應電流的方向為何？（A）順時鐘方向
（B）逆時鐘方向 （C）先順時鐘方向，後為逆時鐘方向 （D）無感應電流。
. B與B'
, 磁場增加"
反抗"
Y X X
Y
Y X X
Y Y Y X X
3.兩電路緊鄰放置如圖，依如下的步驟來操作，則回答下列問題：
步驟 甲：按下開關，形成通路瞬間 步驟 乙：接通電路後維持一段時間 步驟 丙：再切斷開關，形成斷路瞬間
步驟 甲，產生的感應電流方向為 X 或 Y？ 。
步驟 乙，產生的感應電流方向為 X 或 Y ？ 。
步驟 丙，產生的感應電流方向為 X 或 Y ？ 。
影響感應電流大小的因素 1.影響感應電流大小的因素：
（1）法拉第定律：感應電流的大小與磁場變化速率成 比 磁場變化速率愈快，感應電流愈大
（2）影響感應電流大小的因素：
定律：磁場變化速率愈快，感應電流愈大 原磁場與感應磁場，均愈 時：感應電流愈大 線圈導電性：線圈電阻小，感應電流大
線圈內置磁性物質：有鐵芯，感應電流大 線圈匝數（疏密程度）：匝數密，感應電流大 磁鐵的磁場強度：磁鐵磁場強，感應電流大
t
I B
X Y
a
b X Y
a
b X Y
a
b X Y
a
b X Y
a b
範例解說
1.磁棒由高度 h 公尺的位置自由下落，過程中穿過如圖的螺線形線圈，則完成下表：
（重力加速度 g）
電磁感應的應用－發電機 1.發電機：
（1）功用：發電機是 轉成 的裝置 （2）發明者：法拉第
（3）主要構造： 場磁鐵 電樞 集電環 電刷 直流發電機： 交流發電機：
（4）發電機電樞轉動示意圖：
轉動過程中， 。
通過線圈 上方時
通過線圈 下方時 感應電流方向
檢流計偏向 感應電流 大小比較
落下的時間
（5）電動機與發電機比較：
裝置 電能轉成力學能 力學能轉成電能
構造 場磁鐵、電樞
集電環、電刷
場磁鐵、電樞 集電環、電刷 原理
說明 電生磁 磁生電
種類 交流與直流電動機 交流與直流發電機
2.簡易發電機：
（1）搖動式手電筒：
此手電筒使用時，需 。其內的磁鐵會來回通過線圈，以產生 。
（2）自製發電機：
當施力在曲柄狀的引線，使線圈快速轉動時，檢流計上的指針會輕微偏轉，顯示有電 流產生。
感應電流愈大：
電樞匝數愈多
轉速愈快
場磁鐵磁場愈強
電樞繞鐵芯 感應電流愈大：
電樞匝數愈多
轉速愈快
場磁鐵磁場愈強
電樞繞鐵芯
範例解說
1.（ ）下圖為一發電機的簡圖，線圈沿順時鐘方向轉動，下列敘述何者正確？
（A）感應電流的大小與線圈轉動速率無關 （B）本裝置為直流發電機
（C）本裝置主要目的是將電能轉換為力學能
（D）線圈的圈數增加，感應電流愈大。
法拉第與戴維
戴維是個貢獻卓著的科學家，是法拉第的老師….有人問戴維你一生最大的科學成就是什麼！
戴維說：『 』
課程結束…
第1 章 電流與生活
【 90 年基測考題】
1.（ ）利用電解法將水（H2O）分解成氫氣（H2）與氧氣（O2），正確而完整的化學反應 式為何？
(A) H2O → H＋ ＋ OH－ (B) H2O → O2 ＋ H2
(C) 2H2 ＋ O2 → 2H2O (D) 2H2O → 2H2 ＋ O2
2.（ ）鋅銅電池的裝置如右圖，其放電時的總反應為：
Zn＋Cu2＋→Zn2＋＋Cu，電池放電時，
有關電子的移轉情形，下列敘述何者正確？
(A)鋅原子由溶液中獲得電子 (B)鋅離子由鋅片處獲得電子 (C)銅原子由溶液中獲得電子 (D)銅離子由銅片處獲得電子
3.（ ）鋅銅電池的裝置如右圖，關於「鹽橋」的敘述，下列何 者錯誤？
(A)鹽橋內應含有電解質 (B)鹽橋具有溝通電路的功能
(C)若以導線代替鹽橋，放電反應更容易進行 (D)若將鹽橋自溶液中取出，安培計讀數會變為零
◎ 根據下列所提供的資料，回答第 4～6 題：
鉛是熔點低（327℃）、密度高的金屬，不易與水反應；不溶於濃度 80％以下的硫酸溶液 中，這是由於表面生成不溶的硫酸鉛所致。
鉛的應用範圍很廣：40％用於製造蓄電池，20％作為汽油添加劑，12％用於建築材料。
鉛加入其它金屬製成低熔點的合金，用於焊接金屬或維護電路安全；蓄電池的兩極分別為鉛 及二氧化鉛，放電後生成硫酸鉛固體；白色的碳酸鉛可作為油漆的顏料；四乙基鉛則被加入 汽油中，用來降低汽車引擎的震爆程度，經燃燒後形成的鉛化物隨著廢氣一起排出。
鉛或鉛化合物會隨空氣、食物或飲水進入人體；被人體吸收的鉛約有90％蓄積於骨骼，
鉛在骨髓中會抑制紅血球的合成，造成貧血；在腎臟中，會造成腎水腫；尤其對中樞神經系 統，更會造成無法回復的傷害。懷孕的婦女吸收過量的鉛，可能造成新生兒智能發展遲緩；
成人血液中的鉛含量達0.6～0.8 毫克／升時，就會出現頭痛、疲乏、記憶力減退、食慾不振、
腹痛等症狀；幼兒血液中的鉛含量達0.6 毫克／升時，即會出現智能和骨骼發育的障礙。
4.（ ）根據鉛的性質，下列各項物品使用鉛或加入鉛來製造，何者最不適當？
(A)可以用鉛作為製造低濃度硫酸的容器 (B)汽車用的鉛蓄電池其外殼以鉛來製造 (C)加入鉛來製造保護電器的保險絲 (D)加入鉛來製造焊接金屬的焊接劑
5.（ ）下列哪一種鉛化合物的使用，所造成大氣之鉛污染範圍最大？
(A)碳酸鉛 (B)硫酸鉛 (C)四乙基鉛 (D)二氧化鉛 6.（ ）有關鉛汙染對人體影響的敘述，下列何者正確？
(C)鉛只能由消化系統進入成人體內 (D)鉛在人體內會促進紅血球的合成
【 91 年基測考題】
◎ 根據下列所提供的資料，回答第 7～9 題：
氫在氧中點火就會燃燒，產生熱量，其產物並不像燃燒煤和石油 一樣，會造成空氣汙染，所以是一種乾淨的能源。現代科學家更設計 了一種電池，利用氫和氧直接來發電，其裝置如右圖。這種電池是用 表面覆有特殊金屬的碳棒作為電極，氫氧化鉀作為電解液，將氫和氧 分別通入負極和正極，藉著特殊金屬的幫助，將氣體吸附在碳棒表面，
產生反應即可放電。
放電時，電池的總反應與氫燃燒的反應相同。這種電池稱為氫氧燃料電池，在25℃下可
產生0.75 伏特的電壓，其能量轉換的效率非常高，但是由於造價昂貴，所以目前未能普及。
7.（ ）氫是一種乾淨的能源，不會造成空氣汙染，下列何者為其主要原因？
(A)氫為易燃性氣體 (B)氫燃燒產物為水 (C)氫是最輕的元素 (D)氫會被碳棒吸附。
8.（ ）下列方程式中，何者可表示氫氧燃料電池放電時的總反應？
(A) 2C＋2H2 ＋O2 → CH4＋CO2 (B) H2O → H＋＋OH－ (C) H＋ ＋ OH－ → H2O (D) 2 H2 ＋ O2 → 2 H2O
9.（ ）「氫氧燃料電池在25℃之電壓為 0.75 伏特」，在電池放電時，有關0.75 伏特的意義，
下列敘述何者正確？
(A)每秒鐘提供的電量為 0.75 庫侖 (B)每秒鐘提供的電能為 0.75 焦耳 (C)每庫侖電量可提供 0.75 焦耳的電能
(D)可將氫與氧反應產生能量的 75％轉變為電能。
10.（ ）伊娜使用右圖的裝置，在裝水半滿的燒杯中滴入少量稀硫酸，
並將導線甲、乙兩端分別與電池組的正、負兩極連接，以進行 電解實驗，下列有關此實驗的敘述何者正確？
(A)此電解反應是將電能轉換成化學能的過程 (B)電解進行時連接甲端的試管可收集到氫氣
(C)若甲、乙兩端直接連接家用電源的插座，實驗結果相同
(D)若燒杯中改滴少量氫氧化鈉溶液，則連接乙端的試管可收集到鈉
11.（ ）鋅銅電池裝置如圖，當放電時，有關離子移動的方向，下列敘述何者正確？
(A)鋅離子離開鋅片，銅離子移近銅片 (B)鋅離子離開鋅片，銅離子離開銅片 (C)鋅離子移近鋅片，銅離子移近銅片 (D)鋅離子移近鋅片，銅離子離開銅片