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114年
物理
第 12 題
使用同一廠牌、不同規格之鎢絲電燈泡，其規格標示分別為 110 V、100 W 及 110 V、30 W，試問下列何者為 100 W 鎢絲電燈泡相對明亮之最主要原因？
- A 100 W鎢絲電燈泡的電阻較低
- B 100 W鎢絲電燈泡的電壓較高
- C 100 W鎢絲電燈泡的電流較低
- D 100 W鎢絲電燈泡的電壓較低
思路引導 VIP
想像有兩條不同粗細的水管，同時接在壓力完全相同的水龍頭上。如果我們觀察到其中一條水管每秒鐘排出的水量明顯比較多，這代表該水管對水流所造成的「阻礙」是比較大還是比較小呢？請嘗試將這個概念連結回電流與功率的關係。
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太棒了！你能精準選出 (A)，代表你對電功率與電阻之間的物理性質掌握得非常紮實。在處理這類電學問題時，最關鍵的步驟就是找到「固定的物理量」作為基準，而你準確地捕捉到了題目中隱含的條件。
電阻與功率的關聯
由於兩款燈泡的額定電壓都是 $110\text{V}$，我們可以使用電功率公式 $$P = \frac{V^2}{R}$$ 來進行推論。在電壓 ($V$) 固定的前提下，電功率 ($P$) 與電阻 ($R$) 會成反比關係。因此，$100\text{W}$ 的燈泡之所以能產生較高的功率（也就是較明亮），是因為它的內部鎢絲設計具有較小的電阻值，讓電流在相同電壓下能更流暢地通過並轉化為能。
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