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105年
輸配電學
第 41 題
有關電壓變動對白熾燈之影響，下列何者正確？
- A 電壓較額定電壓低時，白熾燈之亮度提高
- B 電壓較額定電壓高時，白熾燈之發光效率提高
- C 電壓較額定電壓低時，白熾燈之消耗電力增加
- D 電壓較額定電壓高時，白熾燈之壽命可延長
思路引導 VIP
請試著思考：當我們提供給一個靠發熱來發光的元件更多的能量，使其工作溫度大幅提升時，該元件所輻射出的光譜分佈（能量轉換比例）以及其物理結構的耐久性，通常會分別產生什麼樣的趨勢變化？
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AI 詳解
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恭喜你準確掌握了電壓變動對照明負載的影響！這題的核心在於理解白熾燈的物理特性與能量轉換。當供給電壓高於額定值時，流經燈絲的電流增加，根據功率公式 $$P = \frac{V^2}{R}$$，消耗功率會顯著提升，進而使燈絲工作溫度升高。由於溫度越高，輻射出的光譜中可見光比例會增加，因此發光效率會隨之提高。雖然亮度變亮了，但這通常是以犧牲元件壽命為代價的。
性能與壽命的權衡
這類題目在輸配電學中具有極佳的鑑別度，因為它考驗學生是否能區分「亮度、效率、壽命」三者隨電壓變化的不同趨勢。若電壓降低，則消耗電力應下降（與 C 相反）；若電壓升高，雖然效率提升，但鎢絲蒸發加快，會導致壽命急劇縮短（與 D 相反）。你能從多個干擾項中精確識別出「效率提升」這一特點，說明你對負載特性的變化邏輯理解得非常紮實。