生活用電生活用電

(1)

生活用電生活用電

編授教師：

中興國中楊秉鈞

(2)

 直流電與交流電

變壓

器

(3)

直流電與交流電

 直流電與交流電：

（ 1 ）比較：其名稱是以區分

電流類別直流電交流電

電源的電極正、負極固定正、負極不固定

電流方向固定不變，正極流出週期性變化

電流大小固定不變週期性變化

英文簡記發明時間電路符號

常見電源電池家用電源

DC AC

電流方向

早晚

DC ＝ direct current

AC ＝ alternating current

(4)

直流電與交流電

 直流電與交流電：

（ 2 ）電流對時間圖：

 直流電：  交流電：

交流電流大小、方向，週期性改變。

直流電的電流方向一定

I I

t t

I e

I=0 I= 最大

I= 最大

I 方向改變

  

(5)

[ from ：觀念物理 ]

直流電與交流電

 直流電與交流電：

（ 3 ）臺灣地區的家庭電源：  交流電頻率： 60 Hz

 發電機以每秒次的頻率，來回變換電流的方向和大小

 電流對時間圖：

 連續發電時，每次電流方向改變次

I

t

60s 1

秒次秒週期

頻率次

60 60 1

60Hz   



1 次（圈）

2 60

(6)

 電的輸送方式

變壓

器

(7)

電的輸送方式

 電的輸送方式：

（ 1 ）電力輸送過程：發電  輸電  配電  用電（ 2 ）輸電方式：

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

發電

輸電

配電用電

(8)

 電的輸送方式：

（ 3 ）輸電方式討論：

 發電廠：發電的固定

 輸電線路：線路長度固定，線路的固定

 發電廠採取、方式輸送，以減少輸電線路上的電能損耗。

電的輸送方式討論

高電壓低電流

（媒體： 1

， 1’42” ）電功率

電阻

IV P 

  P  I

²

R









I V

IV IV

P

,

反比











P I

I P

,

R

²

2

(9)

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，則： [ 延伸學習 ] 當發出電壓變為原來的 10 倍時，則：

 輸電線路上的電流，將變為原來的倍。

 輸電線路上的能量損失，將變為原來的倍。

發電廠用戶端

V I

P  

I  1 V

110

R I

P 

²



I 2

P 

1100

(10)

 配電系統

變壓

器

(11)

 配電系統：

（ 1 ）住家配電方式：。

 從電線桿上的變壓器接到家庭用戶的導線，共有條：

 條非接地線和條接地線。

 （）：非接地線  對地有電壓

 （）：接地線（接觸地表） 對地無電壓

配電系統單相三線

三

活線火線

中性線

二一

單相三線

地線

(12)

 配電系統：

（ 1 ）住家配電方式：

 迴路連接：

 每條活線與中性線間的電位差均為 110 伏特，但兩活線間的電位差則為 220 伏特。

 110V ：連接及。  220V ：連接及。

配電系統迴路連接

活線 A （或

B ）中性線 C

活線 A 活線 B

（黑、紅色絕緣外皮：火（活）線；白色絕緣外皮：中性線）

(13)

 配電系統：

（ 1 ）住家配電方式：

 家庭用電配置圖：

家庭用電配置圖

驗電筆：插入插座孔，會亮的孔是。

活線

(14)

 配電系統：

（ 2 ）電源插頭與長短插孔插座：

家庭用電配置圖

二孔插座三孔插座三孔插座活線 A （或 B ）

中性線 C

活線 A （或 B ）中性線 C

接地線

活線 A 活線 B 中性線 C

 短插孔：接火線，是帶電的

 長插孔：接中性線，是不帶電的

 類似圓孔：接地線

110 V 110 V 220 V

220 V

110 V

(15)

範例解說

1. （）彥志在學習家庭電路時，安裝了甲、乙兩個插座和丙、丁兩盞燈，如右圖所示，如果兩插座上均連接家用電器，且將電路中的開關全部閉合，那麼各電器工作的情況是下列何者？

（ A ）四者都正常工作　　（ B ）只有乙、丙、丁正常工作（ C ）只有丙、丁正常工作　（ D ）只有丙正常工作。

D

 正常工作

^：

須形成迴路

 110V

：

須連接一條活線與一條中性線

(16)

 電錶與電費

(17)

 電費計算：

（ 1 ）電力公司以用電戶使用的多寡為計費依據，單位。（ 2 ）電費計算：

 儀器：。

 電費＝使用度數 × 單價

電費計算

電能度

瓦時計

度數

KWh

(18)

 電費計算：

（ 2 ）電費計算：

 度的定義：

 1 度相當於 1000 瓦電器，連續使用 1 小時所消耗的電能  1 度＝的電能＝＝焦耳。

 度的求法：

電費計算

1 仟瓦．小

時

1 KW  h

6

J 10 6

. 3 3600000

3600 1000

1 1000

1 













 W h KWh Pt

D

10

6

6 .

3 





 E

h KW

D

Pt D

E  3 . 6  10

⁶

 

10

6

6 .

3 

(19)

8

J

6

3 . 6 10 30 1 . 08 10 10

6 .

3      

 D

E

範例解說

1.500 W 的燈泡，每天使用 2 小時：

 一個月耗電度，電能消耗焦耳。

 承上題，若電費單價每度 2.5 元，則電費元。

30 30

2 5 . 0

30    



 KWh D

30 1.08×10⁸ 75

元 75 2.5

30 $   

2. （）附圖為某商家一天中總消耗電功率與時間的關係圖。假設每度

電的電費為 4 元，則該商家這一天用電量的電費約多少元？

　（ A ） 300 元　（ B ） 400 元　（ C ） 500 元　

（ D ） 600 元。

D  KWh  2  8  6  8  4  8  96 元

84 3 4

6 9

$   

B

(20)

範例解說

3. 某學校有 50 間教室，教室內有 20 盞、 100 伏特、 40 瓦特的日光燈，則：

 若每間教室電燈全開，連續八小時，則：

 學校總電源的總電功率為瓦。

 若電費每度 4 元，學校每天的電費為多少錢？元

 節約能源，下課每關一盞燈時，下列敘述何者正確？。

（ A ）總電壓減少（ B ）總電流減小（ C ）總電阻增加

（ D ）總電功率減少（ E ）電費減少（ F ）總消耗電能增加

KW W

P  ( 20  40 )  50  40000  40

40000

320 8

40  





 KW h D

1280

1280 4

320 $   

BCDE

 並聯： V 相等、 I 相加、 R 倒數（越並越小）、 P 相加

假設當地電壓 100V

(21)

範例解說

4. 冷氣機甲： 110V 、 1000W ，冷氣機乙： 220V 、 1000W ，兩臺冷氣機在

額定電壓下正常使用時有何不同？

 冷氣機兩端的電壓大小：。

 [ 延伸學習 ] 流經電流大小：。  [ 延伸學習 ] 冷氣機的電阻大小：。  使用相同時間下，消耗的電能大小：。

 使用相同時間下，何者比較省電（費）：。甲＜乙

V I

P     1

110 9.1A 1000 



 V I

_甲

P

甲＞乙

220 4.5A 1000 



 V I

_乙

P

2 2

V P R

R  V  

甲＜乙

t P E  

甲＝乙

h KW

D  

甲＝乙

(22)

 用電安全

變壓

器

(23)

 短路：短路

（ 1 ）意義：電能由電源傳出，沒有經過電燈消耗就回到電源（ 2 ）短路可能造成的結果：

 導線瞬間流經的電流過大，導致過熱而發生。  使線路上的電器或電池。

電線走火過熱或損毀

甲甲乙

 甲燈泡。（短路）

 甲燈泡。乙燈泡。（短路）

 電池。（短路）

不亮過熱或損毀

不亮

過熱

(24)

插頭的電線走火

 短路：

^{（ 3 ）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。

斷路短路

（媒體： 1

， 1’29” ）

(25)

範例解說

1. （）將 L1 L3 ∼ 三個燈泡連接成如右圖所示電路。當開關 S 斷開

（斷路）時，哪些燈泡會發亮？

（ A ） L1 、 L3 （ B ） L1 、 L2 、 L3 （ C ） L2 、 L3 （ D ） L3 。

斷路短路

D

(26)

安全負載電流

 用電安全：

（ 1 ）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  通常越的導線，安全負載電流越大

安全負載電流

用電安全 : I

總電流

 I



粗

(27)

電路安全的保護者

 用電安全：

（ 2 ）電路安全的保護者：

種類

材質特性鉍錫鉛合金

電阻大於銅、熔點小於銅

原理電流的熱效應雙金屬或電流的磁效應

使用

電流過大時而成斷路而成斷路電流過大時處理  檢查電流過大原因

 更換適合之保險絲

 檢查電流過大原因

 重新開啟注意事項不得以金屬線替代

規格選用

保險絲無熔絲開關

熔斷跳脫接點

安全負載電流 ) 保險絲容許電流 ) (

(

I  I

串聯串聯

] [

安全負載電流須接近但小於

保險絲電流限定值



(28)

無熔絲開關保險絲

保險絲與無熔絲開關

電路元件電路符號

保險絲

(29)

家庭用電安全須知

 用電安全：

（ 3 ）家庭用電注意事項：

 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。

　  身體或站立處潮濕時，不可觸摸電器。

　  不可在同一插座或延長線連接過多電器。

　  不可用拉扯電線的方式拔出電器插頭。

　  使用電器，應依說明書規定，將外殼接地。

　  電器長時間不使用時，需拔下插頭。

　  電路與電器避免潮濕與高溫處。

 浴室插座分路應加裝漏電斷路器。

(30)

範例解說

1. 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：

 一個電爐使用 30 分鐘，消耗焦耳的電能。

 請標示出適合串聯保險絲的位置。

7.2×10⁵

J 10 2

. 7 720000

60 30

400 

5







 Pt E

電流大

(31)

範例解說

2. 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：

 [ 延伸學習 ] 若同時使用，總電流為安培。

 若同時使用，使用 2 小時其耗電為度。

 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 。

96 . 3

1000 2

220 550

330 880



 



 



   





 KW h D

3.96

  _A

V

I P 18

110 220 550

330 880    



總電壓總電功率總電流

A

18

(32)

家中電器

範例解說

3. （）電視報導，某鄉鎮因鳥類停在電線上而造成短路，致使很多的用

戶停電。若附圖為電線電路的示意圖，則鳥的兩隻腳可能同時站

在下列哪兩點，而造成短路？

（鳥本身的電阻遠小於電器的電阻）

(A) a 、 b 　 (B) c 、 d 　 (C) a 、 e 　 (D) d 、 e 。 C

家中電器

電流沒經過鳥

鳥銅線電器

鳥

(33)

範例解說

4. （）四個相同的燈泡和一電池連接成電路，如圖，按下開關接成通路後，其中有幾個燈泡會亮？

（ A ） 1 個（ B ） 2 個（ C ） 3 個（ D ） 4 個。

A

並聯

(34)

課程結束

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