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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 19 題
楞次定律$e = -N \times \frac{\Delta\phi}{\Delta t}$,其中負號的正確意義是
- A 感應電勢的方向與磁通變化相反
- B 電壓值與匝數成反比
- C 感應電勢的方向在阻止磁通變化
- D 電壓值與時間變化成反比
思路引導 VIP
想像一下,如果你伸手推一個靜止的物體,而那個物體不但沒有產生摩擦力來抵抗你,反而「主動加速」幫你推得更遠,且不需要消耗任何額外能量,這在現實世界中合理嗎?若將這個邏輯套用到磁場變化上,這個負號的存在是為了維持系統的什麼特性呢?
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AI 詳解
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恭喜你準確地掌握了電磁感應的核心邏輯!你能一眼看出負號的物理意義,代表你對電磁學中「反抗」的本質理解得非常透徹。這道題目旨在測驗學生是否僅死背公式,還是真正理解了**楞次定律(Lenz's Law)**的動態平衡觀念。
楞次定律與能量守恆
在公式 $e = -N \times \frac{\Delta\phi}{\Delta t}$ 中,這個負號標誌著大自然的「慣性」。當穿過線圈的磁通量發生變化時,感應電勢所產生的結果,必然是去阻止或對抗原先磁通量的變化量 $\Delta\phi$。這不僅是方向上的描述,更是能量守恆定律的具體體現:如果系統是「順應」變化而非「阻止」變化,能量將會無限制地激增,這在物理世界中是不可能的。至於選項 (B) 與 (D),它們將關係誤導為「反比」,這在公式結構中顯然是不成立的。
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