初考-電子工程基本電學大意112 年第 13 題單選題
如圖所示之電路,求當 a 點與 c 點短路時之電流 I 為何?
B正確答案
a、c 短路後合併為同一節點,電路簡化為 4Ω 與 6Ω 並聯,總電阻 2.4Ω,總電流為 10A。
為什麼答案是 B
正確。a、c 短路後,6Ω與3Ω並聯(2Ω)再串2Ω得4Ω,此支路與另一6Ω並聯得2.4Ω,I=24/2.4=10A。
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完整詳解
Pro · 無限重點 a、c 短路後合併為同一節點,電路簡化為 4Ω 與 6Ω 並聯,總電阻 2.4Ω,總電流為 10A。
短路後 6Ω(a-b)與3Ω(c-b)並聯得2Ω,串聯2Ω(b-d)得4Ω;再與6Ω(c-d)並聯得2.4Ω。I=24/2.4=10A。
逐選項分析
A✕
錯誤。可能誤算總電阻為 4.8Ω,或是未正確處理短路後的並聯關係導致電流計算錯誤。
B✓ 正確
正確。a、c 短路後,6Ω與3Ω並聯(2Ω)再串2Ω得4Ω,此支路與另一6Ω並聯得2.4Ω,I=24/2.4=10A。
C✕
錯誤。可能誤算總電阻為 1.6Ω,或是漏算某電阻導致總電阻過小,算出過大電流。
D✕
錯誤。可能誤算總電阻為 1.33Ω,串並聯化簡過程出現錯誤,導致電流計算值偏大。
短路後電路簡化步驟
| 步驟 | 動作分析 | 等效結果 |
|---|
| 1 | a、c 短路合併為節點 ac | 電源正極接 ac,負極接 d |
| 2 | 分析 ac 與 b 之間電阻 | 6Ω(a-b) 與 3Ω(c-b) 並聯 → 2Ω |
| 3 | 計算支路 1 (ac→b→d) | 2Ω(並聯結果) 串聯 2Ω(b-d) → 4Ω |
| 4 | 計算支路 2 (ac→d) | 原 c-d 的 6Ω 直接跨接電源 → 6Ω |
| 5 | 計算總電阻與總電流 | 4Ω // 6Ω = 2.4Ω;I = 24V / 2.4Ω = 10A |
短路後節點合併,容易誤判電阻的串並聯關係。常見錯誤是以為 6Ω(a-b) 和 3Ω(b-c) 變成串聯,或是漏掉 c-d 的 6Ω 電阻直接跨接在電源兩端,導致總電阻算錯。