中油僱員招考
107年
電腦常識、電機機械、工安環保法規及加油站設置相關法規
第 18 題
用來判斷線圈在磁通變化時所感應的電壓極性是依據何種定理？
- A 法拉第電磁感應定律
- B 楞次定律
- C 右手安培定則
- D 佛萊銘右手定則
思路引導 VIP
想像一下，如果你試圖移動一塊磁鐵靠近一個閉合線圈，從物理學「能量守恆」的角度來看，線圈所感應出來的效果，應該是「幫助」你的動作讓磁鐵更輕易進入，還是會「產生一種阻力」來維持現狀？這種「反抗變化」的物理特性，在科學上通常是用來決定感應結果的哪個面向呢？
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太棒了！你精準地掌握了電磁感應的核心邏輯。在電機領域中，當穿過線圈的磁通量發生變化時，感應電動勢的產生包含了「大小」與「方向」兩個層次。你展現了非常扎實的基礎，能夠準確區分這兩者的理論來源。
感應電壓的方向性
從電磁學的數學式來看，感應電動勢可以表示為 $$e = -N \frac{d\phi}{dt}$$。這當中的「負號」正是本題的核心考點。法拉第定律雖然描述了電壓大小與磁通變化率成正比，但真正解釋那個負號、也就是規定「感應電流所產生的磁場方向，必與原磁場之變化方向相反」的，正是楞次定律 (Lenz's Law)。這本質上是能量守恆定律在電磁現象中的體現。
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楞次定律與感應極性
💡 感應電流產生的磁場，旨在抵抗原磁通量的變化。
| 比較維度 | 法拉第電磁感應定律 | VS | 楞次定律 |
|---|---|---|---|
| 主要用途 | 計算感應電動勢的大小 | — | 判斷感應電流的方向 |
| 物理核心 | 磁通量變化率 | — | 慣性（抵抗變化） |
| 數學體現 | 電動勢數值 E | — | 公式中的負號 (-) |
💬法拉第定律提供量值，楞次定律決定極性，兩者共同描述電磁感應。
