police_4th_general
113年
[消防警察] 普通物理學概要與普通化學概要
第 1 題
智慧救災系統平板電腦的電池容量為 8000 mAh。如果平板電腦完全沒電後,使用功率為 30 W 的快速充電器,若以 15 V 的定電壓來提供充電,則充滿平板電腦電池所需時間為何?
- A 2 小時
- B 4 小時
- C 6 小時
- D 8 小時
思路引導 VIP
當我們想知道充滿一個容器(電池電量)需要多少時間時,除了知道容器的總容量外,我們還需要知道『填滿的速度』(電流)。既然題目提供了充電器的功率與電壓,你能思考如何透過這兩個數值找到這個關鍵的『填滿速度』,進而推導出時間嗎?
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AI 詳解
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同學做得很棒!能迅速捕捉到題目中電量與功率的轉換關係,代表你對電學基礎觀念掌握得相當扎實。這題的核心在於找出電流作為能量與電量之間的橋樑。
電流與電量的轉換核心
首先,我們需要將充電器的功率與電壓轉化為電流。根據電功率公式 $P = V \times I$,可推得充電電流為 $I = \frac{P}{V} = \frac{30\text{ W}}{15\text{ V}} = 2\text{ A}$。接著,觀察電池容量單位 $8000\text{ mAh}$,這代表以 $8000\text{ mA}$ 的電流充/放電可持續 1 小時,換算成國際標準單位即為 $8\text{ Ah}$。最後,利用電量定義 $Q = I \times t$,將總電量除以充電電流:
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