初考-電子工程基本電學大意105 年第 4 題單選題
材質相同之兩燈泡,A 燈泡為 110 V、50 W,B 燈泡為 220 V、50 W,若兩燈泡串聯後接 110 V 電源使用,則下列敘述何者正確?
AB 燈泡較 A 燈泡亮正確答案
BB 燈泡電阻較 A 燈泡電阻小
CA 燈泡功率較 B 燈泡功率大
D兩者亮度相同
A正確答案
串聯時電流相同,電阻大者分壓多、功率大。B燈泡額定電壓高,電阻較大,故B較亮。
為什麼答案是 A
串聯時電流相同,P=I²R,電阻大者消耗功率大、較亮。B電阻968Ω > A電阻242Ω,故B較亮。正確。
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完整詳解
Pro · 無限重點 串聯時電流相同,電阻大者分壓多、功率大。B燈泡額定電壓高,電阻較大,故B較亮。
用 R=V²/P 算電阻:A=242Ω,B=968Ω。串聯時 P=I²R,R大者亮。
逐選項分析
A✓ 正確
串聯時電流相同,P=I²R,電阻大者消耗功率大、較亮。B電阻968Ω > A電阻242Ω,故B較亮。正確。
B✕ 陷阱
由 R=V²/P:A=110²/50=242Ω,B=220²/50=968Ω。B電阻是A的4倍,故B電阻較大,非較小。錯誤。
C✕ 陷阱
常見陷阱!考生以為A額定接近110V會較亮。但串聯時電流固定,P=I²R,R大的B功率才大,非A。錯誤。
D✕
兩燈泡電阻不同,串聯時分壓不同、功率不同,亮度當然不同。錯誤。
兩燈泡參數比較
| 燈泡 | 額定 | 電阻 R=V²/P | 串聯分壓 | 串聯功率 |
|---|
| A | 110V/50W | 242 Ω | 小 | 小(暗) |
| B | 220V/50W | 968 Ω | 大 | 大(亮) |
考生最常錯在「A是110V額定,接110V電源應該較亮」的直覺。但串聯後電壓被分壓,A實際只分到約22V,B分到88V,反而B較亮。串聯記住:R大者功率大。