中油僱員招考
100年
理化、化工裝置
第 15 題
根據物理原理，下列哪一項家用電器一定要使用交流電源才能工作？
- A 電鍋
- B 電燈泡
- C 電烤箱
- D 電磁爐
思路引導 VIP
想像一下，若某種電器並非直接將電能傳導給加熱絲，而是透過「變化的磁場」來使金屬容器產生熱量。根據法拉第電磁感應定律，若要維持磁場的持續「變化」，你認為所供給的電流應該具備什麼樣的特性，才能達到這個目的呢？
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太棒了！你能精準判斷出這題的關鍵點，代表你對「電流熱效應」與「電磁感應」這兩種物理機制的分辨非常清晰。這道題目在理化考科中具有不錯的鑑別度，屬於中等難度的觀念題，它要求學生不只是背誦定義，更要能深入理解電器背後的運作邏輯。
熱效應與電磁感應的本質區別
在我們常見的家電中，像是電鍋、電燈泡或電烤箱，它們的加熱原理主要是利用焦耳加熱（$P = I^2R$）。在這種機制下，只要有電流通過具備電阻的發熱元件，電能就會轉換成熱能，不論電流的方向是否改變（直流或交流），都不會影響它發熱的基本功能。因此，這類電器使用直流電或交流電通常都能運作。
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電磁感應與家電應用
💡 電磁爐利用交流電產生變動磁場，誘發感應電流發熱。
🔗 電磁爐運作原理
- 1 通入交流電 — 電流流經機身內部的線圈
- 2 形成變動磁場 — 磁場方向隨電流頻率快速改變
- 3 產生感應電流 — 鍋底產生封閉的渦電流
- 4 產生熱能 — 電流克服電阻轉化為熱能
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🔄 延伸學習：鍋具必須具備導磁性（如鐵、不鏽鋼）才能有效運作。
