一般電池:

一般電池的比較表:

  鎳鎘電池 鎳氫電池 鋰電池 鋰聚合物電池
壽命
記憶效應 較無
待機時間
重量 厚重 輕薄
價格 已停產 便宜 平價

 

鉛酸電池:

鉛酸電池之種類表:

  傳統式,需加水式電池 密閉式,免加水式電池
極板合金格子體 鉛銻合金 鉛鈣合金
材料結構
負極之氫氣過電壓氣化點 升高
相同充電電壓,氫氣量
氣體重反應 將氧回收成水

鉛酸電池之電動勢ε表:

名稱 代號 公式 單位(中) 單位(英) 備考
電動勢 ε = W / q 伏特 V  
內電阻  r I = ε/ (r+R) 歐姆 Ω 串連外電路
端電壓 Vab Vab = I R = ε-  I r 伏特 V 電池兩端的電位差

鉛酸電池之氧化表:

鉛酸電池之還原表:

鉛酸電池充放電反應物與比重之關係表:

 

 

反應

 

反應物

 

反應物

 

比重

 

比重

1.

放電

消耗H2SO4

+

生成H2O

比重減少

 

 

 

 

 

↓↑

 

↓↑

 

↓↑

 

 

2.

充電

生成H2SO4

+

消耗H2O

比重還原

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

消耗H2O

比重增加

標準比重

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

生成H2, O2

需添加蒸餾水,

 

 

 

 

 

 

 

 

補充水份

 

 

 

 

 

 

 

要注意通風良好,以免燃燒,爆炸

 

 

 

 

 

 

 

 

 

電瓶蓋之通風氣孔不可阻塞

 

 

 

 

   

 

鉛酸電池充電法:

類別 充電法 優點 缺點
定電流充電法 使用定電流來充電 電池容量(安培小時)=充電電流(安培)×充電時間(小時) 充電電流過低,充電時間過長
定電壓充電法 使用定電壓來充電 結構簡單,成本低廉,控制容易 充電初期,充入電流過大,損壞極板,溫度上升,縮短壽命,充放電不佳
定電壓二段式充電法
(定電壓充電改良法)
充電初期,以較低電壓充電至設定電壓,再提升電壓繼續充電 為定電壓充電法缺點改良法
定電流定電壓充電法 充電初期,以定電流充電至設定電壓,再以定電壓繼續充電 充電電流隨電池電壓上升而下降,至電流很小時,即已充飽
脈衝充電法 以週期性的脈充電流來充電
充電過程中,提供電池休息的時間,使電化學反應有緩衝的機會
提高電池充放電效率,使用壽命
可快速充電,以較大電流充電,減少充電時間
Reflex充電法
(脈衝充電改良法)
每一充電脈衝緊接著一放電脈衝 利用放電脈衝,使電池打嗝(burp),除去電極氣泡

 

燃料電池: 

燃料電池之應用表:

 

 

 

起動馬達:  

電磁方向識別表:

項次 名稱 應用 法則 方向
1 直導線   安培右手定則 姆指:電流方向i
4指 :磁場方向B
  圓周導線   安培右手定則 姆指:磁場方向B
4指 :電流方向i
2 電流感應 電能生動能
(起動馬達)
右手掌定則 姆指:電流方向i
4指 :磁場方向B
手掌:磁力方向FB
      夫來明左手指定則 姆指:磁力方向FB
食指:磁場方向B
中指:電流方向i
3 電磁感應 動能生電能
(發電機)
左手掌定則 姆指:感應電流方向I
4指 :磁場方向B
手掌:施力F,運動v方向
      夫來明右手指定則 姆指:施力F,運動v方向
食指:磁場方向B
中指:感應電流方向I

 

電磁方向識別表(簡易法):

項次 名稱 應用 法則 方向 簡易法則方向
1 直導線   安培右手定則 姆指:電流i
4指 :磁場B
姆指伸直:電流i
4指:磁場B
  圓周導線   安培右手定則 姆指:磁場B
4指 :電流i
姆指順導線彎曲:電流i
4指:磁場B
2 電流感應 電能生動能
(起動馬達)
右手掌定則 姆指:電流i
4指 :磁場B
手掌:磁力FB
姆指伸直:
電流i,運動V
4指 :磁場B
手掌:磁力FB
      夫來明左手指定則 姆指:磁力FB
食指:磁場B
中指:電流i
 
3 電磁感應 動能生電能
(發電機)
左手掌定則 姆指:感應電流I
4指 :磁場B
手掌:施力F,運動v
姆指彎下:感應電流I
4指 :磁場B
手掌:施力F,運動v
      夫來明右手指定則 姆指:施力F,運動v
食指:磁場B
中指:感應電流I
 

 

發電機:

電磁方向識別表:

項次 名稱 應用 法則 方向
1 直導線   安培右手定則 姆指:電流方向i
4指 :磁場方向B
  圓周導線   安培右手定則 姆指:磁場方向B
4指 :電流方向i
2 電流感應 電能生動能
(起動馬達)
右手掌定則 姆指:電流方向i
4指 :磁場方向B
手掌:磁力方向FB
      夫來明左手指定則 姆指:磁力方向FB
食指:磁場方向B
中指:電流方向i
3 電磁感應 動能生電能
(發電機)
左手掌定則 姆指:感應電流方向I
4指 :磁場方向B
手掌:施力F,運動v方向
      夫來明右手指定則 姆指:施力F,運動v方向
食指:磁場方向B
中指:感應電流方向I

 

電磁方向識別表(簡易法):

項次 名稱 應用 法則 方向 簡易法則方向
1 直導線   安培右手定則 姆指:電流i
4指 :磁場B
姆指伸直:電流i
4指:磁場B
  圓周導線   安培右手定則 姆指:磁場B
4指 :電流i
姆指順導線彎曲:電流i
4指:磁場B
2 電流感應 電能生動能
(起動馬達)
右手掌定則 姆指:電流i
4指 :磁場B
手掌:磁力FB
姆指伸直:
電流i,運動v
4指 :磁場B
手掌:磁力FB
      夫來明左手指定則 姆指:磁力FB
食指:磁場B
中指:電流i
 
3 電磁感應 動能生電能
(發電機)
左手掌定則 姆指:感應電流I
4指 :磁場B
手掌:施力F,運動v
姆指彎下:感應電流I
4指 :磁場B
手掌:施力F,運動v
      夫來明右手指定則 姆指:施力F,運動v
食指:磁場B
中指:感應電流I
 

 

導體迴路與感應磁力之關係:

導體型式 在磁場位置 磁通量變化 ΔøB 感應電動勢 ε 感應電流 I    感應磁力 Fm 磁力 FB 夾角 θ ø  φ
導體棒 在磁場內 切割磁力線
w=FBLcosφ
   =qvB
sinθLcosφ
ε=w/q
=LvBsinθcosφ  
I=ε/R
 =(LvB/R)sinθcosφ
Fm=ILBsinø
    =(L²vB²/R)×sinθcosφsinø
FB=qvBsinθ θ:v&B
øL&B
φ:FB&L  
U迴路
+導體棒
在磁場內 ΔøB=ΔA B
        =L(vΔt)B
ε=ΔøB/Δt
    =LvB
I=ε/R
 =LvB/R                      
Fm=ILBsinø      
   =
(L²vB²/R)sinø
θ:v&B
øL&B
φ:FB&L
四方迴路 部分
進入磁場
ΔøB=ΔA B
         =(a vΔt)B
ε=ΔøB/Δt
    =avB
I=ε/R
 =avB/R(逆時方向)
Fm=IaBsinø      
   =(
a²vB²/R)sinø
θ:v&B
øL&B
φ:FB&L
四方迴路 全部
進入磁場
ΔøB=0 ε=ΔøB/Δt
    =0

I=ε/R
  =0
Fm=IaBsinø 
    
=0
θ:v&B
øL&B
φ:FB&L
四方迴路 部分
離開磁場
ΔøB=ΔA B
         =(a vΔt)B
ε=ΔøB/Δt
    =avB
I=ε/R
 =avB/R(順時方向)
Fm=IaBsinø      
   =(
a²vB²/R)sinø
θ:v&B
øL&B
φ:FB&L

發電機
線圈

ω=θ/t
轉動
ΔøB=ΔA B
         =ABcosωt
ε=NωABsinθ
I=ε/R
    =(NωABsinθ)/R
   
=(NωabBsinθ)/R

Fm=IaBsinø      
=
(NωabBsinθ/R)×aBsinø
=(Nωa²bB²sinθsinø/R)
θ=ωt
øL&B
φ:Fm&r

(NωiLvAB)

電壓:

電場相關方程式:

名稱 代號 公式 公式 公式 公式 公式 單位(中) 單位(英) 向/純 量
靜電力 F = E q = (V / d) × q =  k q1 q2 / r² = k Q q / r² = (1 / 4πε0)  ×  (q1 q2 / r²) 牛頓 N 向量
            q1,q2同號=>F"+"為排斥力      
            q1,q2異號=>F"-"為吸引力      
電場 E = F / q   = (k Q q / r²) × (1 / q) = k Q / r² +q => E, F 同向,  牛頓 / 庫侖 N / C 向量
  E         - q => E, F 反向      
(平板) E = V / d = σ /ε0 = (1 / ε0 ) × (Q / A)     庫侖 / 米² C / m²  
W     = (k Q q / r²)  ×  r = k Q q / r = U(r)-U(inf.)=U(r)- 0= U(r) 焦耳 J 純量
  W         =U(inf.)-U(r)= 0-U(r)= -U(r)      
(平板) W = F · d = E q d = V q          
電位能 U(r)       = k Q q / r Q, q 同號, U(r) > 0 焦耳 J 純量
  U(r)         Q, q 異號, U(r) < 0      
電位 V   = U(r) / q = k Q / r   伏特;焦耳/庫侖 V; J / C 純量
(平板) V = E d = W / q = Q / C           

電壓

Vab = -Vba  = Va - Vb     伏特;焦耳/庫侖 V; J / C 純量
                   
電容 C = Q / V = ε0 ×(A / d)       法拉;庫侖/伏特  F; C / V  
電流 I = Q / t         庫侖/秒 A; C / S  
電阻 R = V / I = ρ×(L / A)       歐姆 omh, Ω  
電功率 P = W / t = V q / t = I V = I² R = V² / R     瓦特;焦耳/秒  W; J / S  

電流:

電阻:

電阻與導線之關係表:

電阻大 導線細 導線長 導線質雜 導線鬆動 加熱 串聯
電阻小 導線粗 導線短 導線質純 導線緊定 冷卻 並聯

電阻之色帶表:

碳質電阻 第一色帶 第二色帶 第三色帶 第四色帶
代表意義 第一位數字 第二位數字 0的數目 誤差

 

顏色 無色
意義 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ±5% ±10% ±20%

電壓,電流,電阻之相關公式:

名稱(英)

單位(英)

串連(I=定) 並連(V=定)

電壓(V)

伏特(V)

V=IR 

E=E¹+E² V=V¹=V²

電流(I)

安培(A)

I=V/R 

I=I¹=I² I=I¹+I²

電阻(R)

歐姆(Ω)

R=V/I 

R=R¹+R² 1/R=1/R¹+1/R²

電容(C)

法拉(F)

C=Q/V

1/C=1/C¹+1/C² C=C¹+C²

電感(L)

 

 

L=L¹+L² 1/L=1/L¹+1/L²

電功率(P)

瓦特(W)

P=IV=I²R=V²/R 

P=½ CE² P=½ I²L
    Q=It    
    N¹/N²=I²/I¹=V¹/V²