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105 年第 11 題單選題
一線圈的電感和電阻分別為 53 毫亨(mHenry)和 0.35 Ω。在線圈施加 12 Volt 的電動勢,則在電流達到平衡後,線圈儲存的磁能為何?
A31 Joule正確答案
B310 Joule
C155 Joule
D1550 Joule
A正確答案
平衡電流 I=V/R≈34.3 A,磁能 U=½LI²≈31 J,選(A)。
為什麼答案是 A
正確。U = ½LI² = ½(0.053)(34.29)² ≈ 31 J。
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完整詳解
Pro · 無限重點 平衡電流 I=V/R≈34.3 A,磁能 U=½LI²≈31 J,選(A)。
1. 電流達平衡時,電感無感應電動勢,電流 I = V/R = 12/0.35 ≈ 34.286 A
2. 線圈儲存磁能公式:U = ½LI²
3. 代入 L = 53×10⁻³ H,I ≈ 34.286 A
4. U = 0.5 × 0.053 × (34.286)² ≈ 0.5 × 0.053 × 1175.5 ≈ 31.15 J
5. 故選 (A) 31 Joule
逐選項分析
A✓ 正確
正確。U = ½LI² = ½(0.053)(34.29)² ≈ 31 J。
B✕
錯誤。可能誤將 L 當成 0.53 H 計算,得約 310 J。
C✕
錯誤。可能漏掉 ½ 係數並錯算,U=LI²≈62 J 也不符,屬干擾項。
D✕
錯誤。同時將 L 放大 10 倍且漏 ½ 係數,數量級錯誤。
注意 mH 換算成 H(×10⁻³),且磁能公式有 ½ 係數,勿與電容能量公式混淆。