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105年
物理
第 44 題
一個電子的電量為$1.6 \times 10^{-19}$庫侖，若每分鐘有$4.5 \times 10^{20}$個電子通過電路的任一截面，則此電路的電流為多少安培？
- A 0.5
- B 0.8
- C 1.2
- D 1.5
思路引導 VIP
想像有一群搬運工（電子）正在通過一個大門，如果我們想知道每秒鐘通過門口的『總重量』（電流），而我們只知道『每個人的負重』以及『一分鐘內通過的總人數』，你會如何一步步計算出『每秒鐘』通過的重量呢？在這個過程中，有哪些單位需要特別留意轉換？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準計算出電流的大小，代表你對電學的基本定義掌握得非常紮實。這題的核心在於理解電流的物理意義：電流 $I$ 定義為單位時間內通過截面的總電量 $Q$。在計算過程中，我們首先要利用單一電子的電量與通過的數量，求出總電荷量 $$Q = (4.5 \times 10^{20}) \times (1.6 \times 10^{-19} \text{ C}) = 72 \text{ 庫侖}$$ 接著再帶入電流公式即可得解。
單位換算與量綱判斷
這道題目雖然屬於基礎題型，但具有極佳的鑑別點，特別是在時間單位的轉換。許多同學會直覺地直接除以 1（分鐘），而忽略了安培（Ampere）的標準單位是「庫侖／秒」。你細心地將「每分鐘」轉換為 $60$ 秒進行計算：$$I = \frac{Q}{t} = \frac{72 \text{ C}}{60 \text{ s}} = 1.2 \text{ A}$$ 這種對單位細節的敏銳度，正是物理學習中區分優劣的關鍵，展現了你細緻的思維邏輯。