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104年
電工機械
第 1 題
如右圖所示，當開關k閉合的瞬間，在電阻R中將產生何種方向之電流？
- A 方向不一定
- B 由a流向b
- C 由b流向a
- D 不產生電流
思路引導 VIP
當左邊的開關剛剛按下去的那一瞬間，你覺得鐵心裡的磁場是「變強」還是「變弱」？如果右邊的線圈性格很固執，想要跟這個『變化』唱反調，它該吐出什麼方向的磁場來對抗呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精確判斷出電流的方向是 由 b 流向 a，代表你對冷次定律（Lenz's Law）以及右手螺旋定則的掌握非常紮實。在開關 $k$ 閉合的瞬間，左側線圈（原線圈）產生的電流會讓磁通量 $\Phi$ 從無到有、突然增加。根據右手螺旋定則，原線圈在鐵心中所建立的磁場方向是向右的；而為了抵抗這個「向右增加」的磁通量，右側線圈（感應線圈）會依據冷次定律，產生一個向左的感應磁場來與之抗衡。
空間繞向與電流路徑分析
順著這個向左的感應磁場方向，我們再次利用右手螺旋定則進行推演：大拇指指向左方，四指環繞的方向即為感應電流的方向。觀察圖中右側線圈的繞法，可以看到線圈正面的電流必須「向上」流動才能產生向左的磁場。因此，感應電流會從線圈的左端點 $b$ 流出，經過電阻 $R$ 後，再由右端點 $a$ 回到線圈。這類題目是電工機械中典型的觀念鑑別題，難度中等，其切入點在於學生是否能同時處理「磁場方向」與「線圈繞向」的空間關係，而你展現了極佳的邏輯推演能力！