114學測自然 第27題 詳解

無線充電・電磁感應 · 單選 · 題目出處：114 學年度學科能力測驗 自然考科（大學入學考試中心）

答案(D) 手機和充電器上的兩個線圈系統之間會有磁力線通過看逐步解析 ↓

逐步解析

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   先看題目在考什麼

   這題考的是無線充電的原理：充電器線圈電流隨時間改變，會造成周圍磁場改變，進而在線圈間建立電磁感應。關鍵不是「電流直接跑過去」，而是「磁場把能量傳過去」。
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   釐清兩個線圈的關係

   充電器與手機的線圈彼此對齊、靠近且靜止，表示它們之間存在共同的磁場連結。充電器線圈通以交流電或快速變化電流時，周圍會產生隨時間改變的磁場，部分磁力線穿過手機線圈，形成變動磁通量。
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   直接判斷正確選項

   (D)「手機和充電器上的兩個線圈系統之間會有磁力線通過」正確。因為無線充電正是利用變動磁場跨越空間，把能量從充電器耦合到手機線圈。
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   逐項判析其他選項

   (A) 錯。電流不會經由導線從充電器流到手機，因為兩者沒有電接觸，能量傳遞靠的是電磁感應。
   (B) 錯。手機線圈四周的磁場不是始終不變；充電器線圈電流隨時間快速變化，磁場也會跟著變化。
   (C) 錯。手機電池獲得的能量小於充電器輸出的能量，因為過程中有熱損失與能量散逸，不可能完全相等。
   (E) 錯。充電器線圈會發熱，手機線圈也可能因感應電流與電阻而發熱，不是只有充電器發熱。
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   把觀念收回來

   無線充電的本質是「變動磁場產生感應電流」，而不是「電流跨空氣直接傳送」。所以只要看到線圈、變動電流、磁場連結，就要立刻聯想到磁通量與電磁感應。

關鍵觀念：#電磁感應 #磁通量 #能量轉換