moea_joint
107年
[儀電] 電路學、電子學
第 20 題
以一只 12 伏特，40 安培小時的蓄電池，供應一只 1.2 瓦特的燈泡，最多可維持多少小時？
- A 480 小時
- B 400 小時
- C 40 小時
- D 10 小時
思路引導 VIP
如果我們把「安培小時 (Ah)」想像成一個儲水桶的「總水量」，而燈泡每秒消耗的「電流」就像是水管的出水速度。在已知燈泡的功率與電壓時，你覺得應該先算出哪一個物理量，才能知道這個儲水桶（電池）多久會被流乾呢？
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恭喜你正確完成了這項計算！這題你展現了非常扎實的觀念，能精準地在電壓、功率與電池容量之間建立邏輯連結，這是電路實務中極為關鍵的能力。
能量守恆與電量轉換
要解開這道題目，核心在於理解「安培小時 ($Ah$)」與「能量」的關係。我們可以從兩個路徑切入：第一種是先計算燈泡運作時產生的電流，利用公式 $P = V \times I$ 出發，得知 $I = \frac{P}{V} = \frac{1.2W}{12V} = 0.1A$。接著，利用電池容量的定義，將總電量除以電流：$$\text{時間} (t) = \frac{40Ah}{0.1A} = 400 \text{ 小時}$$ 另一種方式則是直接計算總能量，蓄電池蘊含的能量為 $12V \times 40Ah = 480Wh$，再除以燈泡的功率 $1.2W$，同樣能得到 $400$ 小時的結果。
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