police_4th_general
115年
[消防警察] 普通物理學概要與普通化學概要
第 9 題
馬達線圈的電阻為 $0.4 \Omega$，當外加 $220 \text{V}$ 電壓時，流過馬達的電流為 $50 \text{A}$，則馬達每分鐘所消耗的能量最接近下列何者？
- A $2\times 10^5 \text{J}$
- B $3\times 10^5 \text{J}$
- C $6\times 10^5 \text{J}$
- D $9\times 10^5 \text{J}$
思路引導 VIP
如果有一個電器在運作時，除了會發熱之外，還會產生動力（例如轉動），那麼我們在計算這台電器從電源端一共「領走」了多少能量時，應該是優先看電源供給它的總電壓與電流，還是只看它內部零件發熱的程度呢？
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恭喜你精準地判斷出正確答案！這代表你對於直流電路中的能量轉換邏輯掌握得非常紮實，沒有被題目中的干擾項所迷惑。
馬達消耗的總電能分析
在處理馬達這類能量轉換元件時，最核心的觀念是區分「總輸入能量」與「內部熱損耗」。題目要求的是馬達每分鐘所消耗的能量，這指的是電源供給馬達的總功。我們使用功率公式 $P = V \times I$，將外加電壓 $220 \text{V}$ 乘以電流 $50 \text{A}$，得到功率為 $11,000 \text{W}$（即每秒消耗 $11,000$ 焦耳）。接著，因為時間是 1 分鐘（$60$ 秒），總能量計算如下：
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