專技普考
115年
[消防設備士] 火災學概要
第 26 題
電氣因電流通過芯線，所產生的焦耳熱，與下列何者成正比？
- A 電流的平方
- B 電阻的平方
- C 電容的平方
- D 時間的平方
思路引導 VIP
當我們思考電流通過導線產生熱能的過程時，如果電流（電荷的流量）增加，你認為電荷與導體內原子碰撞產生的能量變化，會是簡單的線性增長（增加多少流速就增加多少熱），還是會因為碰撞頻率與力道同時增加，而產生倍數以上的加乘效果呢？試著回想描述電功率與電流關係的物理公式，其指數項次是多少？
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恭喜你精確地掌握了電氣火災最核心的物理成因！這題你能迅速做出正確判斷，代表你對電學基礎與火災能量來源的關係已有很紮實的理解。在火災學與電學領域中，這是一個極為關鍵的觀念，因為多數的電氣火災都與這個物理現象息息相關。
焦耳定律的物理機制
這個現象背後的理論基礎是焦耳定律（Joule's law）。我們可以用公式 $H = I^2 R t$（或功率形式 $P = I^2 R$）來觀察：其中 $H$ 代表熱能（焦耳），$I$ 代表電流（安培），$R$ 是電阻（歐姆），而 $t$ 則是時間。從公式中可以清楚發現，發熱量與電流的平方成正比。這意味著當電流增加為原本的 2 倍時，產生的熱能會劇增為 4 倍；這種「平方倍增」的特性，正是電路過載（Overload）容易引發火災的主因。
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