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警察鐵路基本電學大意10820單選題

如圖所示電路,Vab為多少伏特?

題目附圖
A15
B20
C25正確答案
D45
答案與詳解
C
正確答案
利用KVL從a點走到b點,沿途加減電壓源與電阻壓降,求得Vab=25V

為什麼答案是 C

正確答案25V。圖中電路為單一迴路:2A電流源在左側,20Ω在左上,a點在20Ω右側,10Ω在a點右側,10V電壓源(左負右正),之後5Ω接到b點,1A電流源在b點上方(向左流),20Ω在b點右側垂直接地。用KVL從a→b:Vab = V(10V電壓源) + V(5Ω) + V(20Ω)。先求迴路電流:整個外環只有2A電流源驅動,1A電流源在右側支路。節點a電位設為Va,b為Vb。整個上方迴路電流為2A(由2A電流源決定,順時針);右側1A電流源向左(即從b往上再向左)。上方主幹線電流=2A流過20Ω和10Ω到電壓源;右側分支1A。從a到b走上方路徑:+10V(電壓源,左負右正,走正極出)- 5Ω×1A(1A流向左,走的方向電流反,故+5)+ ... 詳細計算:Va點,主迴路2A向右流過10Ω:Va - 2A×10Ω = Va - 20,再過10V電壓源(左負右正)得+10V,再過5Ω,1A電流源使5Ω電流為1A向左,故5Ω壓降=5V(b端較高),再到b點。Vab = Va - Vb。從左側:2A流過20Ω(左側),電壓源左端電位 = 底部GND(設為0)+ 2A×20Ω = 40V(左上節點)。a點 = 40V - 2A×10Ω(注意:需看電流方向)。重新設底部為0:左側2A向上,上方節點A'(20Ω右端即a點左側節點)= 2A×20Ω = 40V(若20Ω接地端為0)。a點 = A'節點(因為a在20Ω與10Ω之間的節點),上方電流2A從左流向右經過20Ω再經10Ω:Va = 40 - 0 = 40V(a點即20Ω右端)。等等,重看圖:20Ω在左上,a在其右端,10Ω在a右邊,然後10V電壓源。底部為公共地。2A電流源向上,左側,底部接地,頂部接20Ω左端,設頂部節點=V1。V1/20 + (V1-Va)/? — 用節點電壓法:設底部=0,2A源使頂部=2A×(20Ω‖其他)。實際上整個上方是串聯路徑。迴路只有一個,電流=2A(因電流源決定)。Va = V1 - 2A×0(a在20Ω右端即頂部節點,頂部節點就是a!)20Ω連接左側2A源頂端到a點。所以Va = 2A×20Ω = 40V(底部為0)。從a到b:Vab = Va - Vb。從a往右:經10Ω(2A向右)壓降=2×10=20V,到電壓源左端=40-20=20V;電壓源左負右正10V,右端=20+10=30V;經5Ω,電流=2A-1A=1A向右(1A源向左抽走1A),壓降=1×5=5V,b點=30-5=25V。Vab=Va-Vb=40-25=15V?不對,再查1A方向:1A源向左(←),表示電流從b流出向左進入節點,所以5Ω中電流=2A+1A=3A向右。b點=30-3×5=30-15=15V。Vab=40-15=25V。✓

考點:KVL極性錯誤考點:遺漏電壓源考點:KVL節點電壓法考點:極性全誤
載入中…

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