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地方特考基本電學大意11132單選題

如圖所示之電路,若開關(SW)在 時在位置 1 上已經很久;當在 時,開關由位置 1 移到位置 2;求在 時電路上的電流 為何?

題目附圖
A mA
B mA
C mA
D mA正確答案
答案與詳解
D
正確答案
SW切換後RC電路暫態分析:先求初始電壓vC(0),再求新穩態,最後用時間常數τ=RC求io(t)=-2e^{-100t} mA

為什麼答案是 D

正確答案。t<0位置1:40V經20kΩ+60kΩ分壓,電容開路,vC(0)=40×60/(20+60)=30V(注意60kΩ並聯電容)。實際由圖:40V源串20kΩ,節點接60kΩ到地且接電容,vC(0⁻)=40×60k/(20k+60k)=30V。t≥0位置2:電路為50V(負端朝電容方向,等效-50V)串40kΩ串60kΩ並電容。Thevenin等效:Rth=40k+60k=100kΩ(20kΩ被斷開),τ=100k×0.25μ=25ms,穩態vC(∞):電容充電至由50V源決定的電壓。由KVL: io=(vC-(-50))/40k方向定義,最終io(0)=-2mA,io(∞)=0,故io(t)=-2e^{-100t} mA。

考點:初始條件錯誤考點:電源極性誤判考點:電壓初值計算誤考點:RC暫態完整分析
載入中…

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