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單位與定律：完整探討生活周遭的單位與定律！ 人人伽利略09

為了解決電器安培計算的問題，作者日本Newton Press 這樣論述：

理解科學不可或缺的 宇宙、化學、生物的原理‧定律 全部解說！ 　　本書將日常生活中經常使用到的熟悉單位，像是時間一分一秒、溫度高低變化、電流安培…等，或是課堂中學過但不太了解的導出單位與特殊單位，作了系統化的全面解說，藉此釐清觀念、深入淺出的輔助您學習這些與我們息息相關的物理科學知識！ 　　「從這裡到便利商店約300公尺」、「電影再10分鐘就要開演了」、「最近胖了2公斤」……，單位不知不覺在我們生活中扮演了極為重要的角色，有了這些單位，我們才能明白這些數字代表的涵義，不過1公尺到底怎麼定義出來的呢？一秒又是怎麼計算的呢？ 　　單位的種類非常繁多，例如力的單位、壓力的單位、能量的單位等

等，但不管是表示哪種量的單位，都是由7個基本單位組合而成。2019年5月，國際度量衡大會針對基本單位之中的「公斤」、「安培」、「莫耳」、「克耳文」，運用亞佛加厥常數、普朗克常數、量子霍爾效應、約瑟夫森效應與水的三相點等，對其做了重新定義，讓我們的世界變得更加準確。 　　而國際度量衡大會在制訂單位的時候，必須運用一些定律，這是因為發生在我們周遭的一切現象，都隱含著定律。不論是投出去的球會飛往哪個方向也好，電線中流動的電量也好，父母的特徵遺傳給子女的比例等等，都各自依循著既定的定律，在宇宙、自然、化學、生物等領域也都有著各樣的定律，像是「相對性原理」、「光速不變原理」、「自由落體定律」、「佛萊明

左手定律」…等，本書由淺入深，提供廣泛年齡層閱讀，只要瞭解就能知道「原來如此」的奧祕！ 本書特色 　　1.本書系來自日本牛頓出版社的科普書系列，一貫以精美插圖、珍貴照片以及電腦模擬圖像，來解說科學知識，深入淺出、淺顯易懂。 　　2.以一書一主題的系統化，縱向深入閱讀，橫向觸類旁通，主題涵蓋天文地理、生物、數學、物理、化學、工學、歷史、醫學藥學九大類。 　　3.總以各方角度來闡明各類科學疑問，啟發讀者對科學的探究興趣。   序言 6  單位的新定義 一、基本單位 18  自然界的量以7個單位「記述」 24  長度（公尺：m） 26  質量（公斤：kg） 28  時間（

秒：s） 30  電流（安培：A） 32  溫度（克耳文：K） 34  物質量（莫耳：mol） 36  光度（燭光：cd） 37  制定單位的歷史與SI詞首 二、導出單位 40  頻率（赫茲：Hz） 42  能量（焦耳：J） 44  電壓（伏特：V） 46  功率（瓦特：W） 47  電荷・電量（庫侖：C）、靜電容量（法拉：F） 48  電阻（歐姆：Ω）、電導（西門子：S） 50  磁通量（韋伯：Wb）、磁通密度（特士拉：T） 51  電感（亨利：H） 52  力（牛頓：N）、壓力（帕斯卡：Pa） 53  平面角（弧度：rad）、立體角（球面度：sr） 54  光通量（流明：lm）、照度（勒

克司：lx） 55  酵素活性（開特：kat） 56  放射能（貝克：Bq）、吸收劑量（戈雷：Gy）、劑量當量（西弗：Sv） 三、特殊單位 60  震度、地震規模（M） 62  資訊量（位元：bit） 64  海里、節（kn）、重力加速度（Gal）、旋轉速度（rpm）、特克斯（mg/m）、噸（T）、兩 66  克拉（car、ct） 67  毫米水銀柱（mmHg）、埃（Å） 68  天文單位（au）、光年、秒差距（pc） 70  長度的單位 71  面積的單位 72  容積的單位 73  質量的單位 74  力的單位、壓力的單位、黏度的單位、磁場的單位 75  能量的單位、功率的單位、溫度的單

位、光的單位 四、力和波的原理、定律 78  原理與定律的定義 82  自由落體定律 84  平行四邊形定律 85  虎克定律 86  慣性定律 88  牛頓的運動方程式 90  作用與反作用定律 92  槓桿原理 94  功與能量 96  動量守恆定律 98  角動量守恆定律 100  阿基米德原理 102  帕斯卡原理 103  柏努利定律 104  反射、折射定律 106  惠更斯原理 五、電場與磁場的定律 110  庫侖定律 112  歐姆定律 113  電量(電荷)守恆定律、克希荷夫定律 114  焦耳定律 116  安培定律 118  佛萊明左手定律 120  電磁感應定律

六、與能量有關的定律 協助和田純夫/渡部潤一 124  能量守恆定律 126  力學能守恆定律 128  熵增定律 七、相對論與量子論的原理 132  相對性原理 134  光速不變原理 136  等效原理 138  測不準原理 八、宇宙的定律 142  克卜勒定律 144  萬有引力定律 146  E＝mc2 148  哈伯定律 150  維恩波長偏移定律 九、化學的定律 154  亞佛加厥定律 156  合併氣體定律 158  各種化學定律 十、生物的定律 162  孟德爾定律①～② 166  哈代-溫伯格定律 167  全有全無定律   推薦序 　　日常生活裡，我們會用到

公尺、公分、公斤、公噸、分、秒、公升、伏特、瓦等數不清的單位。倘若沒有這些公認的單位，就無法表達：一棵樹有多高、一包米有多重、上第一堂課要在什麼時候走出家門、一個杯子能裝多少飲料、為什麼各種電器需要的電池數目不一樣、一盞電燈每小時消耗多少能量。因此，認識各種單位的意義和由來，既有充實知識的趣味，也有助於了解和比較生活上各種物件的功能。 　　制定各種單位的過程中，人類觀察過許多自然現象和物體的行徑，發現一些規律性，而產生了粗略的單位，例如一天（兩次日出之間的時間）、一個月（兩次月圓之間）、一英尺（成人腳底板的長度）等。一方面由於有了這些單位，另一方面觀察的現象範圍也擴大，就發展出一些觀測工具，

提高觀測結果的精確度。細心地整理觀測結果，歸納出各種現象的規律性，和其中各因素演變的因果關係，也就發現了一連串的物理定律。 　　在這些定律的指引下，人類製作觀測儀器的材料和技術不斷進步，觀測範圍、精密程度跟著提升。於是，又發現更多定律，也需要修改或制定更多適用的單位。「單位」和「定律」互相激盪著，人類的智慧和努力寫出了許多動人的故事，因而日本牛頓雜誌社在2014年出版「單位與定律」一書。由於國際度量衡大會在2019年修訂部分單位的定義，「單位與定律」的修訂版問世，人人出版社將這本好書譯成中文。 　　本書包括兩部分：從序言到第3章陳述「單位」的發展史，以及各種單位的定義；第4章到第10章解說

和「單位」有密切關係的各種「定律」。因為「單位」是因量度的需要而制定，而量度時所觀測的大多屬於物理現象，觀測儀器和技術大多運用物理學原理而建立，所以本書主要介紹物理學定律，即使化學定律的基礎依然是物理學。最後一章的生物學定律，則屬於新的範疇。 　　第1章從長度、質量、時間這些最基本的物理量所用的單位說起，向讀者說明一系列「基本單位」的沿革。以生動的插圖，及精心製作的表格，呈現文章內容的重點。例如24、25兩頁的插圖顯示：「公尺」的定義從最早以地表兩定點間的距離為依據，到以「公尺原器」兩刻線間的距離為標準，再到現在藉助於光速恆定的特性而制定。圖裡附加適當篇幅的說明，讓讀者聯想到本文中較詳細的介

紹，而能體會修改定義的原因，和修改後提升觀測精確度的結果。 　　不論生活上或科技研發方面，長度、質量、時間不足以表達物件與現象的規模及演變。例如脈搏可能「用手指感測」（把脈）或是以「壓力感測器測量」或「經由心電圖等電子儀器觀測」，而測量內容包括「每秒幾次」、「每次搏動的強弱」等資訊，所以我們需要頻率、能量、電壓這些「導出單位」。 　　在第2章開頭，作者以聲波和電磁波的頻率為例，說明振幅、頻率、週期、波長的定義，以及頻率與波的效應（是否聽得見、醫療上的用處等）之間的關係。插圖及相關說明很鮮明易懂，可讓讀者留下深刻印象。作者在解說力、能量、功和功率、電磁場的主要物理量、壓力、光通量和照度、酵素

活性、放射活性及生物等效劑量這些觀念與單位時，也一樣用容易體會的方式編製插圖，使讀者容易接收陌生領域裡的資訊。 　　為了表示地震具有的威力來源，以及在各地造成的震動效果，地球科學界觀測並分析地震時震源地質結構的變化，並研究人體對於震動程度的感受和當地的加速度之間的關係，建立「地震規模」和「震度」的觀念。表達這兩個觀念的數值（例如規模6.3、震度4級），是經由精確規定的量度方法和計算產生的，但不能冠上前述的某種基本單位和導出單位。這兩個觀念的數值大小，具有明確的實用意義，它們各自構成一種「特殊單位」。第3章第1節的詳細解說（包括插圖和附表），可以讓讀者體會這種特殊單位的意義，也有助於理解氣象局

發布的地震消息內容。 　　類似地，位元（bit）和位元組（byte）是用來計量資訊量的觀念。因為它們的數值是依照精確定義產生的，也就形成另一種「特殊單位」。第3章的各節，詳細而清楚地解釋許多種特殊單位。例如斤、兩、磅是在日常生活中會用到的質量單位，經由規定舊有單位與國際單位的換算而定義的。又如光年與天文單位，是簡潔表達宇宙間的長距離所需而制定的。 　　值得提醒讀者注意的一個單位，是表示容積和體積的「毫升」（milliliter），它的縮寫是「ml」。但是很多人把ml讀作mol，變成物質量的單位「莫耳」。正確的做法是把它唸成milliliter，或依照從前表示相同意思的「立方公分」（cm3）

之縮寫「cc」。 　　第4章到第8章，實際上是一部插圖豐富精美的物理學科普教材，從經典物理的力學，談到近代物理的相對論、量子論和宇宙學。它選用的題材，一方面呼應前文的單位之定義及由來，使讀者領悟到制訂那些單位的必要性；另一方面，可以欣賞制定單位過程展現的人類智慧之美。 　　第9章列舉一些化學定律。本文及插圖讓讀者從分子、原子、電子等微粒的行徑（包括排列、運動、碰撞等），認識支配（造成）各種現象的機制，以詮釋各定律中的相關變因及呈現的結果。 　　第10章以遺傳學中的孟德爾定律及哈代-溫伯格定律，和神經傳導訊息的全有全無定律，作為生物學定律的範例。只用文字敘述，很難將這類題材傳達給讀者。本章

精心製作的示意圖，鮮明地呈現基因的可能組合方式，以及刺激強度與鈉離子流動與否的關係，因而幫助讀者了解造成種種遺傳效應的原因，和神經對刺激能否產生反應的條件。 　　本書的共同作者都是「單位與定律」相關領域的專家。他們有條理地將工作及研究的心得，融入本書的文字及插圖中。在本書各章，常會看到一個項目以不同的層次反覆呈現，因而能使讀者對書中題材感到興趣、細心閱讀，逐步增進了解程度，並啟發深入思考、謹慎推理的好習慣。這是一本圖文並茂、引人入勝的科普好書！ 曹培熙 老師 台大物理系暨醫學院光電生物醫學中心退休教授

電器安培計算進入發燒排行的影片

結合燃料電池與鋰電池之混合動力系統研製

為了解決電器安培計算的問題，作者伍敏旻 這樣論述：

本論文主要以燃料電池與鋰電池之混合動力系統研製，目前常見的大功率燃料電池系統輸出透過轉換器對鋰電池或其他設備供電，為了因應燃料電池本身輸出電壓範圍寬，及後端設備需求電壓，轉換器設計複雜、效率差、體積大等缺點，因此主要改善體積、重量、效率，並且符合應用在動力設備上穩定運作。本論文以燃料電池與鋰電池對動力設備之應用架構，並且透過計算、模擬及實驗驗證系統架構可行性，研製兩種不同的系統架構，系統架構Ⅰ為非轉換器架構電路，系統架構Ⅱ為轉換器架構電路。當燃料電池受重負載環境下，燃料電池輸出為低電壓大電流，且會有反應延遲情況，此時鋰電池電壓高於燃料電池，由鋰電池分擔輸出部分負載能量，確保負載運作穩定性。系

統架構Ⅰ通過開關控制電路，切換系統工作模式，使燃料電池對負載供電，同時進行鋰電池充電；系統架構Ⅱ以四開關降/升壓轉換器，使燃料電池輸出電壓(46V~90V)調整至48V，供給負載與鋰電池充電使用。根據兩架構在10kW燃料電池運作下計算功率損耗並比較適合之混合動力型應用，依結果架構Ⅰ相較架構Ⅱ功耗少252.52W，最後由系統架構Ⅰ進行溫度測試與瞬間負載測試。

電工口訣400首

為了解決電器安培計算的問題，作者商廣輝，商福恭（編） 這樣論述：

本書以朗朗上口、便於記憶的口訣形式，闡述了電工作業三部曲：計算、診斷、安裝檢修的絕技和經驗。言簡意賅地介紹了電工必備三條件：掌握必要的理論知識，熟悉電業安全工作規程，學位緊急救護法。 本書共五章十九節，主要內容包括：定律公式巧熟記；熟記基本知識；一致容量求電流；已知容量求容量；電阻、容抗和轉矩；測知電流求容量；設計安裝架空線，常需資料速估算；導線諸資料估算；根據易獲兩參數，速求所需第三數；快速計算基準數；感官診斷快簡便；測電筆驗燈查判；有的放矢表測判；強制性操作規範；操作順序和經驗；竅門技巧簡捷法；《電業安全工作規程》解讀；電氣安全工器具；緊急救護法。 本書側重實踐，書中諸多絕技、經驗，均

來自工作實踐。本書可供從事電工作業的技術工人、工程技術人員及生產管理人員學習參考；可指導剛參加工作的電氣技術人員進行實踐工作；可作為相關專業師生的實操輔導教材。 商福恭，電工老師傅，從事電工工作幾十年，積累了豐富的現場工作經驗，並善於總結與寫作，是我社獨有的電工類暢銷書作者，他所編寫的圖書有自己的鮮明特色，一度引起其他電工類作者的抄襲和模仿。   在我社已出書的累積銷量達到幾十萬冊。他的圖書只在我社出版，是我社電工類金牌作者。 第一章 理論知識牢掌握 第一節 定律公式巧記熟 1-1-1 庫侖定律 1-1-2 歐姆定律 1-1-3 基爾霍夫兩定律 1-1-4 焦耳定律

1-1-5 電解的法拉第定律 1-1-6 磁路歐姆定律 1-1-7 安培環路定律 1-1-8 法拉第電磁感應定律 1-1-9 楞次定律 第二節 基本知識要記牢 1-2-1 安培右螺旋定則 1-2-2 電動機左手定則 1-2-3 發電機右手定則 1-2-4 導體電阻率 1-2-5 正弦交流電的週期、頻率和角頻率間關係 1-2-6 正弦交流電的幅值與有效值間關係 1-2-7 交流電路的功率和功率因數 1-2-8 正弦交流電的相量加減運算 1-2-9 三相交流電 1-2-10 三相交流電的兩種接法 1-2-11 變壓器工作原理 1-2-12 三相非同步電動機工作原理 第二章 簡便快捷心口算 第一節

已知容量求電流 2-1-1 已知配電變壓器容量，求其各電壓等級側額定電流 2-1-2 已知配電變壓器容量，求算其一、二次側保護熔斷器熔體的 電流 2-1-3 已知配電變壓器容量，求算其二次側出線斷路器暫態脫扣器 整定電流值 2-1-4 已知單台並聯電容器容量，求算其額定電流 2-1-5 已知0．4kV級小型發電機容量，求算其引出線端操作開關所 配保護熔體電流 2-1-6 已知油斷路器銘牌上額定斷流容量，求算其額定開斷電流 2-1-7 已知鉛酸蓄電池容量，求算浮充電電流 2-1-8 已知三相電動機容量，求算其額定電流 2-1-9 已知中小型三相380V電動機容量，求其保護熔體電流值 2-1-1

0 已知380V三相電動機容量，求其超載保護熱繼電器熱元件 額定電流和整定電流 2-1-11 已知380V三相電動機容量，求其遠控交流接觸器額定 電流等級 2-1-12 已知小型380V三相籠型電動機容量，求算供電設備*小 容量和負荷開關、保護熔體電流值 2-1-13 已知籠型電動機容量，求算星一三角啟動器的動作時間和 熱元件整定電流 2-1-14 已知籠型電動機容量，求算控制其的斷路器脫扣器整定電流 2-1-15 已知籠型電動機容量，求算其空載電流 2-1-16 已知機加工車間裝機容量，估算其負荷電流 當今的世界是一個電的世界。電能和其他形式的能源相比，更適應于大量生產、

集中管理、遠距離輸送和自動控制。電工是特殊工種，從業人員基本素質高低將直接影響電力系統的工作效率及安全生產；關係到國民經濟的健康發展和社會穩定。為此，繼新老電工喜愛的《電工實用口訣》之後，編者冥思苦索編寫了《電工口訣四百首》奉獻給廣大電工和剛參加工作的電氣技術人員。   口訣是廣大勞動人民所喜愛的傳統文化形式，在我國有悠久的歷史。各行各業都習慣用口訣來解決某些生產問題，如農業的諺語、中醫方劑學中湯頭歌訣、商業的珠算口訣、木工的計算口訣等。相對來說，電工行業運用口訣較遲，其原因是電工技術在我國應用歷史較短。但隨著電力工業的飛躍發展，電工行業的隊伍日益壯大，同時電工技術領域中涉及計算問題多，引用定

律公式多，計算過程繁瑣，致使將一些對計算接觸較少、文化程度不高的電工師傅們排斥在計算的大門之外，影響了生產的發展，這就迫使電工、電氣技術人員極力尋求電工技術領域的簡化公式、經驗公式和實用計算口訣。２０世紀７０年代末，湖北工業建築設計院李西平編寫的《工廠供電計算口訣》一書，率先把電工行業的一些計算簡化成口訣，供電工實際工作中估算。如求導線的載流量，不僅與導線截面、材料、型號規格有關係，而且與敷設方法和環境溫度等有關。所以正規計算公式較複雜，查手冊也非易事。而用計算口訣卻簡便得多，口訣只有三句話（鋁芯絕緣線載流量與截面的倍數關係）：“１０下五，１００上二，２５、３５，四、三界，７０、９５，兩倍半。

穿管、溫度，八、九折。裸線加一半，銅線升級算。”其估算值雖然與用公式計算或查手冊所得的結果有一定誤差，但在實際選擇導線截面時基本上可滿足要求。當時，熟練掌握了口訣式計算法的電工師傅，不僅變不會算為會算，而且對於日常遇到較複雜的計算問題，往往能夠在現場很快地得出資料，十分實用，有快速神奇的效果。 口訣的特點是簡單明瞭，易於記誦，而且一旦記熟就可隨時隨地具體運用，不再依賴書本或手冊。本書首章“理論知識牢掌握”是為了巧記電工理論中基本定律、定則、定義和工作原理，將其精心創編成過目成誦的口訣。如“歐姆定律最基本，流壓阻間的關係。電壓下面畫一橫，電流電阻橫下承，用於蓋住所求數，計算公式自然成”。七言聲

律略押韻，讀起來和諧順口，省時省力，事半功倍。 品讀本書第二章“簡便快捷心口算”。１１７首計算口訣多輔以理論公式、簡化公式、經驗公式或圖表，並說明口訣的來源、含義、實用價值、誤差大小等，幫助讀者快速理解、牢記和靈活應用口訣。本章突出了常用、適用心口算兩特點，且較全面地覆蓋了電工常涉及的計算問題。所介紹的計算口訣，大多數是根據易於獲得的主要資料直接求出有關數量，省去了一些中間環節及計算。如已知容量求電流、電阻、容抗和轉矩；測知電流求容量；根據易獲兩參數，速求所需第三數。其中有不少口訣一句話就可以解決一個實際計算問題。如已知配電變壓器容量求其各電壓等級側額定電流的“容量除以電壓值，其商乘六除以十

”；已知三相電動機容量求其額定電流的“容量除以千伏數，商乘係數點七六”，以及“中小電機熔體流，四倍容量千瓦數”“三百八焊機容量，空載電流乘以五”“欲求燈泡熱電阻，瓦數去除壓平方”等眾多絕句。本章所介紹的計算口訣，計算過程都是基本四則運算，且乘除多是整數，僅有幾首口訣計算中涉及開方或平方，但在說明中均介紹了不用開方或平方運算的口算方法，只要有小學文化程度的人都能運用。誦讀記熟本章計算口訣，結合數學運算規律、心口演算法技巧精華，讀者在實際運用中可快速運算，且誤差極小。 “經驗是智慧之父，記憶是知識之母”。電氣工作歷代人，經驗薈萃有絕活。本書第三章電氣故障診斷術列出１０７小節標題，都是診斷電氣設備

故障時的常用俗語、具體方法和技巧名稱，它們都按序編寫在書前目錄中，一目了然便於查閱。讀者誦讀記熟“有的放矢施六診，感官診斷表測判”１１０首口訣，則可借鑒他人的經驗、技巧以幫助自己快速成為醫術精湛的“電氣設備醫生”。即站在豐富經驗上，診斷電氣設備故障時，定能做到動手前胸有成竹，動起手來輕車熟路。本書第四章“操作經驗和技巧”：強制性操作規範；操作順序和經驗；竅門技巧簡捷法。１１１首口訣記熟後，則在電工作業中有法可循，使操作標準化、規範化。如進戶線進屋前應做滴水彎；塑殼式斷路器和三相閘刀開關應垂直正裝；帶負荷錯拉合隔離開關時的對策。而且懂得了“電工操作八大怪，似怪非怪情理在”，明晰了“撿了芝麻丟西瓜

，得不償失九做法”和“弄巧成拙做蠢事，畫蛇添足九誤區”。同時輕鬆學得諸多技巧和絕活，如朝天打榫孔方法；挖空示溫蠟片中心處粘貼法；更換農用電動機軸承應內緊外松；銼小缺口法修正碳膜電阻阻值；注射針頭穿熔絲等。誦讀三、四章兩百餘首口訣，讀者不僅領略了傳統文化的魅力，而且會真正理解“有經驗而無學問勝於有學問而無經驗”的含義。理論知識和實際經驗就像人的兩條腿，只有同樣健全，才能走得扎實穩健。 《電業安全工作規程》（以下簡稱《安規》）是用“血”寫成的史書，是電力工人的“聖經”。在編寫第五章電業安全工作規程時，從實戰、實用角度出發，並在煉字、煉句、煉意、煉格上狠下功夫，以過目成誦、朗朗上口的口訣形式，言簡

意賅地介紹《安規》中的規章制度、規則、規範和具體操作規定，並做了精闢、獨到的解讀，便於電工師傅們隨時隨地誦讀、經常講、反復講，達到永久性記憶。促進電氣工作人員熟悉《安規》，遵守《安規》，提高安全思想意識，避免事故的發生，使他們在電工作業時，首先要能保證自己的安全，其次要不傷害別人的安全，然後要讓運行的電氣設備安全，最後電氣設備所服務的物件也安全。學會緊急救護法，特別要學會觸電急救，這是電工的終身職責。 在精心創編本書時雖經琢磨推敲、反復修改，但由於本人水準有限，加之時間倉促，書中缺點錯誤之處在所難免，懇請讀者批評指正。同時希望廣大讀者也來總結自己的成功經驗，提煉出更多的電工口訣。

非接觸式充電線圈之設計

為了解決電器安培計算的問題，作者周汯樹 這樣論述：

本論文研究重點是非接觸式充電線圈的設計與效率，使用ANSYS MAXWELL繪製線圈模型。一次側線圈與二次側線圈的匝數維持相同，探討匝數、線圈間距、一次側線圈內徑與二次側線圈對效率的影響。每個變數有三種變化，共有81種線圈的組合，使用ANSYS Simplorer外部電路進行模擬分析。以模擬分析的一次側電壓電流與二次側電壓電流計算效率，取最高效率者製作出實體驗圈驗證模擬的準確性。比較實驗結果與模擬分析的誤差，驗證本研究提出的線圈模型與分析結果可提供一次側線圈與二次側線圈設計參考。