一、電力的輸送:

(一)發電的方式:

1.目前發電的方式有沸水式及非沸水式兩種,在台灣大多是沸水式發電機組;以能源轉換成熱能,使水加熱至沸騰以產生高壓蒸氣推動蒸汽渦輪機,進而轉動發電機而發電。

2.沸水式發電依照所使用的能源種類,主要有下列方式:

1)火力發電:以燃燒煤、石油或天然氣等化學能轉換成電能,為目前台灣主要的發電方式,缺點是所用的能源屬非再生能源,終有枯竭之日,且易對空氣造成汙染,所排放的二氧化碳也會產生溫室效應,改變地球的氣溫和氣候。

2)核能發電:利用原子核分裂產生的核能質能互換:在主題「功與能」中有詳細說明,轉換為高壓蒸氣推動渦輪機,以產生電能,此法發電的流程如圖一所示:

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3)太陽能發電:以抛物面鏡將陽光集中產生熱能,使水加熱至沸騰以產生高壓蒸氣,進而推動渦輪機產生電能。

3.非沸水式發電:

1水力發電:具有無汙染且發電成本低的優點,但受到雨量及地理條件的影響,無法普遍採用。

2)潮汐發電:利用海水漲退潮的落差,在漲潮時將海水引進水庫,再於退潮時產生的位能差來發電

3)風力發電:利用強力的風勢使風車轉動以帶動發電機產生電能,受到天氣、季節等諸多因素的影響,並不可靠。

4.無論運用何種方式發電,發電廠或受限於地理條件、或因高汙染等因素,都不適合建於人口稠密的都會區。

(二)電能的輪送

1.發電廠多設在人口稀少的地區,故須藉銅線製成的電路將電能輸送至工業區或人口稠密的都會區。

2.一般家庭使用的能量多為電能的形式,因為【電能】有:輸送方便、無污染、轉換效率較高等優點。

3.銅金屬雖是電的良好導體(電阻僅次於銀),但仍具有電阻,故電流在導線中輸送時會因電流的熱效應而產生能量的損失的現象。

4.根據PI×V,發電廠的輸出功率P為一定值,電壓愈高則電流小,即電壓V與電流I成反比,而愈小的電流在輸送時於導線中的耗電功率愈少(P’I2×R),故電力公司會使用【高電壓】輸送電能以減少能量的損失。

5.經一段長距離的輸送後,電能仍有一些損失,電壓也會減少,故須變壓器再升高電壓,以降低線路上的電流,減少電能的損耗

6.當電能輸送至都會區之前,需利用【變電所】將高電壓降低,再經電線桿上的變壓器將電壓降至一般家庭用的電壓供給使用,即完成了電能的輸送。

(三)家庭配電:

1.一般家庭的電源線共有三條:二條活線、一條中性線(俗稱地線)。可視需要調配110V220V如圖二所示:

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2.下圖中任意二條電源線搭配的電壓分別為:

1AC110V

BC110V

AB220V

2)不同的國家有不同的適用電壓,故在台灣適用的電器不外乎110V220V,到了外國就不一定與國內相同了。

二、電能的計算:

1.電能計費的實用單位【】或【仟瓦˙小時】。

2.電力公司計算電費是以【度】為單位,這是【電能】的單位,

1度電1仟瓦×1小時

1000瓦特×3600

3.6×106焦耳

3.例如:某電器標示110V500W,則累計使用10小時所使用的電能等於幾度?

答:500W0.5KW,使用10小時用電度數=0.5×10
  
共計用電5

4.計算電能的儀器是【瓦時計】俗稱:電錶。

5.利用電器本身標示的【功率數】和【伏特數】可以計算『電器的電阻』及『流過電器本身的電流』:(如表所示)

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三、家庭用電的安全:

1.短路:在電路中有一條無電阻的導線與電源接通,造成【電流變大】、【溫度上升】,易生火災(俗稱電線走火)。

2.防止短路的方法是將電器串聯一個保險絲,在電路中的電流不正常提高而危及電器和整個電路的安全時,保險絲會先熔斷,使電路成為斷路以保障電路的安全。

3.保險絲的性質:

1)熔點低:在導線或電器溫度高之前能夠先行熔斷,故保險絲的熔點必須要較導線為低。

2)電阻大:因為保險絲與電路串聯,故負載的電流與串聯的電器和導線相同,因此電阻愈大則發熱功率愈大,較易發熱而熔斷

4.斷路:電路不通,導線無電流流通過,故無危險性。(如圖三)所示:

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