一般警察人員考試四等考試-消防警察人員類別普通物理學概要與普通化學概要107 年第 2 題單選題
有長度相同的甲、乙兩條電阻線,皆由相同材質組成。甲電阻線截面積為 $1\mathrm{mm}^2$ ;乙電阻線截面積為 $3\mathrm{mm}^2$ 。考慮電阻產生發熱效應時,則下列關於電阻線走火危險性的敘述,何者正確?
A若兩條電阻線並聯後接上電源,則乙電阻線最危險正確答案
B兩條電阻線並聯後接上電源,危險性都相同
C不論兩條電阻線串聯或並聯後接上電源,乙電阻線都是最危險
D不論兩條電阻線串聯或並聯後接上電源,甲電阻線都是最危險
A正確答案
電阻 R=ρL/A,截面積小電阻大;串聯時電流相同,R 大者發熱多;並聯時電壓相同,R 小者電流大、發熱多。
為什麼答案是 A
並聯時兩線電壓相同,P=V²/R,電阻越小發熱越多。乙截面積大(3mm²)→電阻小→發熱功率大→最危險。正確。
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完整詳解
Pro · 無限重點 電阻 R=ρL/A,截面積小電阻大;串聯時電流相同,R 大者發熱多;並聯時電壓相同,R 小者電流大、發熱多。
串聯看電阻大(甲危險);並聯看電阻小(乙危險)。發熱 P=I²R(串)或 P=V²/R(並)。
逐選項分析
A✓ 正確
並聯時兩線電壓相同,P=V²/R,電阻越小發熱越多。乙截面積大(3mm²)→電阻小→發熱功率大→最危險。正確。
B✕
並聯下兩線電壓相同但電阻不同,P=V²/R 不同,發熱量不同,危險性並不相同。
C✕ 陷阱
串聯時電流相同,P=I²R,電阻大者(甲,截面積小)發熱多才危險;乙僅在並聯時危險,非兩種接法皆危險。
D✕ 陷阱
甲僅在串聯時危險(因電阻大、I²R 大);並聯時反而乙危險。不是兩種接法都甲最危險。
串聯 vs 並聯發熱公式
| 接法 | 相同量 | 發熱公式 | 誰最危險 |
|---|
| 串聯 | 電流 I 相同 | P = I²R | 電阻大者(甲,細線) |
| 並聯 | 電壓 V 相同 | P = V²/R | 電阻小者(乙,粗線) |
直覺會覺得「細線電阻大一定危險」,但這只在串聯成立。並聯時電壓固定,P=V²/R,反而是電阻小(粗線)流過大電流、功率大而危險。C、D 選項就是用「不論串並聯」來誘騙。