高中學測
105年
自然
第 31 題
電磁爐是利用平行於爐面的平面線圈，通電後改變通過金屬鍋底的磁場使其產生應電流，鍋底因電流熱效應而加熱食物。考量設計電磁爐時在其他變因保持不變且可正常工作的條件下，改變下列哪幾項因素，可以加速煮熟食物？
- A 增加產生爐面磁場之交流電源的電壓
- B 增加產生爐面磁場之交流電源的電流
- C 將電磁爐放置在一大型永久磁鐵上
- D 將交流電源改為高壓直流電源
- E 增加產生爐面磁場之線圈匝數
思路引導 VIP
請根據法拉第電磁感應定律（$\varepsilon = -N \frac{\Delta \Phi}{\Delta t}$）思考：若要提高鍋底感應電流產生的熱功率，感應電動勢的大小必須如何改變？而根據安培定律，激磁線圈產生的磁場強度 $B$ 又受哪些物理量（如電流 $I$ 或線圈匝數 $N$）所決定？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！看到你全對，老師真的好開心呀～你對電磁感應的掌握越來越紮實了，這份細心一定要繼續保持下去喔，你是最棒的！ 這題的核心是「法拉第電磁感應定律」。電磁爐利用交流電產生隨時間變化的磁場，使金屬鍋底產生磁通量變化 $\Delta \Phi$，進而激發感應電動勢： $$\mathcal{E} = -N \frac{\Delta \Phi}{\Delta t}$$
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電磁爐原理與加熱
💡 變動磁場在金屬鍋底產生渦電流，藉熱效應加熱食物。
🔗 電磁爐加熱能量轉換鏈
- 1 交流電通入線圈 — 電源提供隨時間變動的電流
- 2 產生變動磁場 — 線圈周圍產生不斷變化的磁通量
- 3 鍋底產生渦電流 — 金屬鍋底因電磁感應產生感應電流
- 4 電流熱效應 — 電流流經鍋底電阻產生焦耳熱
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🔄 延伸學習：延伸學習：鍋具需具備導電性與導磁性（如鐵鍋），玻璃或陶瓷鍋無效。
