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    14.素養(4)
1 有一銅線截面積為 10mm2，已知其電子密度為 1029個/m3，電流為 10A，試求電子在銅線中的平均速度為
A 1.6 × 10-4 m/s
B 6.25 × 10-5 m/s
C 1.6 × 10-5 m/s
D 6.25 × 10-6 m/s
  

截面積為10mm2=10×10－6m2

v=I/(neeA)

v=10/(1029×1.6×10－19×10×10－6)

=6.25×10－5 m/s

2 有一導線每分鐘通過3.75×1016個電子，則通過導線之電流為
A 6mA
B 5A
C 0.5A
D 0.1mA
  

3.75×1016/6.25×1018=0.6×10－2=6mC

I=Q/t=6m/60=0.1mA

3 A、B兩條相同材料製成的導線，若A導線線徑為2mm，通以20A電流；B導線直徑4mm，通以40A電流，則兩條導線的電子移動速率比vA:vB=
A 1:2
B 2:1
C 1:4
D 4:1
  

電子移動速率與電流成正比，與導線截面積成反比

vA:vB=20/40×(4/2)2=1/2×4=2

4 某手機待機消耗功率為0.036W，其電池額定3.6V，900mAH；理想情況下若電池充飽電，則可待機多少小時？ 97
A 90
B 70
C 50
D 30
  

手機待機時電流為I＝P/E=0.036/3.6=10mA

可待機時間為t＝Q/I＝900m/10m＝90H

5 某蓄電池內部電量原蓄有200 庫倫，以5分鐘的時間將其充電至800庫倫，則其平均充電電流大小為何？ 102
A 8A
B 6A
C 4A
D 2A
  

總共充了800－200=600庫侖

I=Q/t=600/(5×60)=2A

6 若蓄電池的充電電流為 2A 且連續充電2 小時，則充電的總電荷量為何？ 103
A `40xx10^3` 庫倫
B `36xx10^3` 庫倫
C `14.4xx10^3` 庫倫
D `4xx10^3` 庫倫
  

Q=I*t

=2*2*60*60 (時間以秒為單位)

=14400

=`14.4xx10^3` 庫倫

7 有一銅導線的截面積為 0.1 平方公分，導線內的電流值為 16 毫安培，已知銅的電子密度為 1029個自由電子/立方公尺，則電子在導線中的平均速度為何？ 110
A 10-3公尺/秒
B 10-5公尺/秒
C 10-7公尺/秒
D 10-9公尺/秒
  

I = nevA

0.1 平方公分 = 1 ×10-1 ×10-4 (平方公分化成平方公尺 ×10-4)

= 10-5 m2

16×10-3 = 1029 × 1.6×10-19 × v × 10-5

16×10-3 = 1.6×105 × v

v =1 × 10-7 (公尺/秒)

n : 導體每單位體積內所含自由電子的數目(個/m3)

e：電子帶電量 1.6×10-19庫侖

v：電子運動速率 (m3/s)

A：截面積 (m2)

I：電流