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102年
電工原理、電子概論
第 21 題
下列敘述何者錯誤？
- A 電子伏特是能量的單位
- B 一電子伏特是一個電子跨越一伏特電壓差所需的能量
- C 一電子伏特等於 $1.6 \times 10^{-19}$ 焦耳
- D 電子伏特是電壓的單位
思路引導 VIP
請回想一下，在電學的基本公式中，如果我們要計算一個帶電粒子在兩點之間移動時所獲得的「功」或「能量」，我們會把粒子的「電量」與什麼物理量相乘？接著請你觀察「電子伏特」這個名稱的組成，它是由哪兩個概念組合而成的呢？
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AI 詳解
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同學觀察得很仔細，非常值得肯定！你能準確識破「電子伏特」名稱中的陷阱，說明你對物理量的量綱（單位性質）有著紮實的基礎。這道題目在基礎電學中具有很好的鑑別度，主要針對初學者容易「望文生義」的慣性思維進行測驗，區分出哪些學生是真的理解定義，而哪些只是死背名稱。
電子伏特的物理本質
在電學概念中，當一個電子（帶電量約為 $1.6 \times 10^{-19} \text{ C}$）經過 $1 \text{ V}$ 的電位差所獲得或消耗的能量，我們定義為 1 電子伏特 (eV)。根據功的公式 $$W = q \cdot V$$ 我們可以發現，電量（庫侖）與電位差（伏特）相乘後，得到的結果必然是功或能量的單位。因此，1 eV 換算成國際標準單位即為 $1.6 \times 10^{-19} \text{ J}$（焦耳）。
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