初考-電子工程基本電學大意109 年第 18 題單選題
試求圖中 $2 \Omega$ 電阻兩端 a-b 點間之戴維寧等效電壓為何?
A正確答案
戴維寧等效電壓:移除2Ω,求a-b開路電壓。左支路6Ω+3Ω分壓,右支路8Ω+8Ω分壓,兩節點電位差即為Vth=8V。
為什麼答案是 A
移除2Ω後:左側b點電位=48×[3/(6+3)]=48×(1/3)=16V;右側a點電位=48×[8/(8+8)]=48×(1/2)=24V;Vab=Va-Vb=24-16=8V,戴維寧等效電壓=8V。
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完整詳解
Pro · 無限重點 戴維寧等效電壓:移除2Ω,求a-b開路電壓。左支路6Ω+3Ω分壓,右支路8Ω+8Ω分壓,兩節點電位差即為Vth=8V。
移除2Ω後,左節點b電位=48×3/(6+3)=16V,右節點a電位=48×8/(8+8)=24V,Vth=Va-Vb=24-16=8V。
逐選項分析
A✓ 正確
移除2Ω後:左側b點電位=48×[3/(6+3)]=48×(1/3)=16V;右側a點電位=48×[8/(8+8)]=48×(1/2)=24V;Vab=Va-Vb=24-16=8V,戴維寧等效電壓=8V。
B✕ 陷阱
16V是左側b點對地的電位值,若誤以b點電位當Vth即得此錯誤答案,忽略a點電位的影響。
C✕ 陷阱
24V是右側a點對地的電位值,若誤以a點電位當Vth即得此錯誤答案,忽略b點電位的影響。
D✕
48V為電源電壓,若未做任何分壓計算直接以電源電壓作答,屬嚴重誤解戴維寧定理的應用。
戴維寧開路電壓計算步驟對照
| 步驟 | 左支路(b點) | 右支路(a點) |
|---|
| 移除負載(2Ω) | 6Ω串3Ω,總9Ω | 8Ω串8Ω,總16Ω |
| 分壓公式 | Vb=48×3/9=16V | Va=48×8/16=24V |
| 開路電壓Vth | Va−Vb=24−16=8V | → 答案A |
最常見陷阱:將單一節點對地電位(b點=16V或a點=24V)直接當成Vth作答,選B或C。戴維寧等效電壓是「a端對b端的電位差」,必須兩個節點都計算再相減,切記Va−Vb而非單取一邊。