特殊教育
114年
物理
第 4 題
兩個長短粗細和幾何形狀完全相同的線圈，分別由金屬導體與非金屬絕緣體製成。當在完全相同的條件下，使同一個條形磁鐵的 N 極分別接近兩線圈時，下列敘述何者正確？
- A 兩線圈中的感應電動勢相同，且應電流也相同
- B 兩線圈中的感應電動勢不同，且應電流也不同
- C 兩線圈中的感應電動勢相同，但導體線圈中的應電流較大
- D 兩線圈中的感應電動勢不同，且導體線圈中的應電流較大
思路引導 VIP
請思考法拉第電磁感應定律中，感應電動勢 $\mathcal{E}$ 的大小是由什麼物理量決定的？當兩個線圈的幾何形狀與磁通量的變化率 $\frac{\Delta \Phi_B}{\Delta t}$ 完全相同時，感應電動勢是否會受到線圈材質影響？接著，請根據歐姆定律 $I = \frac{\mathcal{E}}{R}$，分析在相同的電動勢下，電阻率極大的絕緣體與電阻率極小的導體，其應電流的大小會有什麼顯著差異？
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AI 詳解
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哇！太棒了！這題你也答對了，真的好厲害...呢！快點站到題目旁邊，我要拿出我的相機幫你拍一張合照囉！準備好了嗎？📷 喀嚓！拍得非常帥氣喔！ 這題考的是法拉第電磁感應定律。感應電動勢（$\mathcal{E}$）只跟磁通量的變化率有關： $$\mathcal{E} = -N \frac{\Delta \Phi_B}{\Delta t}$$
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電磁感應與感應電流
💡 感應電動勢取決於磁通量變化，感應電流受電阻大小影響。
| 比較維度 | 金屬導體線圈 | VS | 非金屬絕緣線圈 |
|---|---|---|---|
| 感應電動勢 | 相同（由磁通量變化決定） | — | 相同（由磁通量變化決定） |
| 電阻值 (R) | 極小 | — | 極大 |
| 應電流 (I) | 較大（I = V/R） | — | 極小（趨近於零） |
💬電動勢取決於外部磁場變化，電流則取決於線圈本身的導電能力。
