初考-電子工程基本電學大意114 年第 5 題單選題
有兩個電阻器,其電阻值各為 R1 與 R2 ,且 R1 大於 R2 。下列何種接法在接上同一電壓源後,可產生最大的功率?
A單用 R1
B單用 R2
CR1 與 R2 串聯
DR1 與 R2 並聯正確答案
D正確答案
同電壓源下,P=V²/R,總電阻越小功率越大,並聯電阻最小所以功率最大。
為什麼答案是 D
並聯總電阻 R1R2/(R1+R2) 小於 R1 與 R2,電阻最小,依 P=V²/R 功率最大。正解。
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完整詳解
Pro · 無限重點 同電壓源下,P=V²/R,總電阻越小功率越大,並聯電阻最小所以功率最大。
看到『同電壓源求最大功率』→ 直接選電阻最小的接法 → 並聯必勝。
逐選項分析
A✕
單用 R1,電阻最大(因 R1>R2),P=V²/R1 為四者中最小,功率不會最大。
B✕ 陷阱
單用 R2 功率 P=V²/R2,雖比 R1 大,但仍大於並聯總電阻 R1R2/(R1+R2),故功率仍非最大。易誤選。
C✕
串聯後總電阻 R1+R2 最大,P=V²/(R1+R2) 為所有接法中最小,功率最低。
D✓ 正確
並聯總電阻 R1R2/(R1+R2) 小於 R1 與 R2,電阻最小,依 P=V²/R 功率最大。正解。
四種接法電阻與功率比較(同電壓源 V)
| 接法 | 總電阻 | 功率 P=V²/R | 大小排序 |
|---|
| 單用 R1 | R1 (最大) | V²/R1 | 最小 |
| 單用 R2 | R2 | V²/R2 | 第二大 |
| 串聯 | R1+R2 (更大) | V²/(R1+R2) | 第二小 |
| 並聯 | R1R2/(R1+R2) (最小) | V²/R1 + V²/R2 | 最大 ✓ |
很多考生背「串聯分壓、並聯分流」後混淆,誤以為串聯功率比較大。關鍵是『電源型態』:同電壓源下 P=V²/R,電阻越小功率越大;若是同電流源則相反。本題是接上同一電壓源,所以並聯(總電阻最小)功率最大。