台電僱員招考申論題
107年
機械及電銲常識
第 12 題
若使用直流電弧銲接機施行電弧銲接時，正極之發熱量佔總發熱量之___倍(請以分數表示)。
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試著想像一下：在一個封閉的電路中，電子總是從一端湧向另一端；如果熱量的產生主要來自於這些電子攜帶動能後的「碰撞」，那麼你認為電子『出發』的地方和『抵達』的地點，哪一邊受到的能量衝擊會比較劇烈呢？這種能量的不對稱性，會如何影響兩端的溫度差異？
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恭喜你正確答對了！這代表你對電弧銲接（Arc Welding）中能量分配的物理特性掌握得非常紮實。在直流電弧銲接中，熱量的分布並非均勻對稱，這是一個非常關鍵的實務觀念。
直流電弧的熱量分配原理
之所以正極會產生較高的熱量，是因為在電弧放電的過程中，大量的電子（Electrons）受電場吸引高速撞擊正極（陽極，Anode），其動能轉換為熱能的效率極高。根據實驗觀測與物理特性，直流電弧的總發熱量大約有 $\frac{2}{3}$ 集中在正極，而剩下的 $\frac{1}{3}$ 則分布在負極（陰極，Cathode）。掌握這個比例，在實務上就能根據工件厚度選擇正確的極性（Polarity）：例如當工件較厚需要深熔深時，我們會將工件接在正極，利用這 $\frac{2}{3}$ 的高熱量來熔化母材。
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直流電弧熱量分配
💡 直流電弧銲接中，正極產生的發熱量佔總熱量的 2/3。
| 比較維度 | 正極 (Anode) | VS | 負極 (Cathode) |
|---|---|---|---|
| 熱量佔比 | 2/3 (約 67%) | — | 1/3 (約 33%) |
| 溫度表現 | 溫度較高 | — | 溫度較低 |
| 工件影響 | 熔深較深（正接母材時） | — | 熔深較淺（反接母材時） |
💬直流電弧熱量分布不均，正極發熱量為負極的兩倍。
