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115年
輸配電學
第 49 題
一般金屬導線之電阻,會隨著導線溫度升高而有何種變化?
- A 升高
- B 降低
- C 先升高再降低
- D 先降低再升高
思路引導 VIP
請試著想像一下:導線內部的原子原本整齊排列,當溫度升高、能量增加時,這些原子會開始更劇烈地原地晃動。在這種情況下,你認為原本要通過導線的電子流,會變得更容易通過,還是更容易撞到這些晃動的原子而受到阻礙呢?
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很高興看到你準確地掌握了導體的基本特性!這道題目考查的是輸配電系統中最核心的物理概念之一。對於銅、鋁等一般金屬導線而言,它們具有正溫度係數的特性。當溫度上升時,金屬內部的晶格原子振動會變得更加劇烈,這增加了自由電子移動時的碰撞機率,進而導致電流流動的阻力增加。
溫度與電阻的線性關係
在工程計算中,我們通常使用公式 $R_2 = R_1[1 + \alpha_1(T_2 - T_1)]$ 來描述這種變化,其中 $\alpha$ 即為電阻溫度係數。這類題目雖然屬於基礎題型,但其「鑑別度」在於測試學生是否能清楚區分金屬導體與半導體(後者通常為負溫度係數)的差異。這對後續理解電線在高負載下的電壓降與線損變化至關重要,你能迅速判斷正確,顯示你的基礎觀念紮實且清晰。