國安五等考試-電子組基本電學大意104 年第 13 題單選題
如下圖電路,求電流 I 之值:
A61 A
B31 A
C32 A
D65 A正確答案
D正確答案
利用節點電壓法列出 KCL 方程式,並將相依電源電壓以節點電壓表示,即可解出未知電壓與電流。
為什麼答案是 D
設中間節點電壓為 V2,依 KCL 列式 (30-V2)/6 = V2/6 + (V2+3V2)/6,解得 V2=5V,故 I=5/6 A。
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完整詳解
Pro · 無限重點 利用節點電壓法列出 KCL 方程式,並將相依電源電壓以節點電壓表示,即可解出未知電壓與電流。
設中間節點電壓為 V2,列 KCL:(30-V2)/6 = V2/6 + (V2+3V2)/6,解得 V2=5V,I=V2/6=5/6A。
逐選項分析
A✕
若計算時未考慮相依電源或方程式列錯,可能誤算此值。正確電流應為 5/6 A。
B✕
若將相依電源極性搞反或倍數代錯,可能導致此誤算。正確電流應為 5/6 A。
C✕
若忽略相依電源的影響,可能算出錯誤電流。正確電流應為 5/6 A。
D✓ 正確
設中間節點電壓為 V2,依 KCL 列式 (30-V2)/6 = V2/6 + (V2+3V2)/6,解得 V2=5V,故 I=5/6 A。
節點電壓法解題步驟
| 步驟 | 說明 |
|---|
| 1. 標示節點 | 選定參考節點(接地),其餘節點標示未知電壓(如 Vx) |
| 2. 處理相依電源 | 將相依電源的控制變數(如 V2)用節點電壓(Vx)表示 |
| 3. 列 KCL 方程式 | 對未知節點列出電流總和為零的方程式 |
| 4. 求解未知數 | 解方程式求得節點電壓,進而算出各支路電流 |
容易將相依電源的極性看錯,若將左負右正看成左正右負,方程式會變成 (30-V2)/6 = V2/6 + (V2-3V2)/6,導致算出錯誤的電壓值。務必仔細確認菱形電源上的正負號標示。