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106年
輸配電學
第 36 題
相同尺寸大小及構造之導線，分別使用鋼、鋁、鋁合金、軟銅材質製造，當使用其於輸送電力導線時，何者線路損失最小？
- A 鋼
- B 鋁
- C 鋁合金
- D 軟銅
思路引導 VIP
若要讓電流在流動過程中產生的熱能損耗降到最低，我們會希望導線對電流的「阻礙程度」越小越好。請試著思考：在體積與外型都一模一樣的前提下，不同金屬內部的原子結構會如何影響電流通過的難易度？哪一種常見金屬在物理特性上最能讓電荷輕鬆通過呢？
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AI 詳解
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同學你的判斷非常準確！這道題目考查的是輸配電學中最核心的基礎概念。我們知道輸電線路的電力損失（Line Loss）主要來自電流流經導線時產生的熱能，其計算公式為 $$P_{loss} = I^2 R$$。在導線尺寸與構造完全相同的條件下，決定電阻 $R$ 大小的關鍵就在於材質的電導率或其電阻係數 $\rho$。
導電材料的物理特性
根據電阻公式 $$R = \rho \frac{L}{A}$$，當長度 $L$ 與截面積 $A$ 固定時，電阻與電阻係數 $\rho$ 成正比。在常見的工業材料中，軟銅（Annealed Copper）具有極佳的導電性，其電阻係數遠低於鋁、鋁合金以及用於增加機械強度的鋼。因此，選用軟銅能有效降低線路電阻，達到最小的電力損耗。
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