初考-電子工程基本電學大意104 年第 16 題單選題
某電路如圖所示,電阻 4kΩ 之端電壓 Vab 為多少 V?
C正確答案
單迴路串聯電路,用KVL列方程求電流,再算4kΩ上的電壓降,得Vab=12V。
為什麼答案是 C
KVL列式:20V+10V-I×1kΩ-I×4kΩ-I×5kΩ=0,解得I=3mA。Vab為4kΩ電阻兩端電壓,故Vab=4kΩ×3mA=12V。
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完整詳解
Pro · 無限重點 單迴路串聯電路,用KVL列方程求電流,再算4kΩ上的電壓降,得Vab=12V。
圖中只有一個迴路:20V電源、1kΩ、10V電源(順接)、4kΩ、5kΩ串聯。KVL求電流後,計算4kΩ上的電壓降即得Vab。
逐選項分析
A✕ 陷阱
4V是誤將10V電池方向搞反或漏掉某段電壓所致,計算時未正確處理10V電池極性。
B✕ 陷阱
10V是直接把10V電池電壓當作Vab,忽略了4kΩ上的電流壓降對節點電壓的影響。
C✓ 正確
KVL列式:20V+10V-I×1kΩ-I×4kΩ-I×5kΩ=0,解得I=3mA。Vab為4kΩ電阻兩端電壓,故Vab=4kΩ×3mA=12V。
D✕
24V為電源電壓,直接選電源電壓是完全忽略電路中各電阻壓降與電池的錯誤做法。
KVL單迴路解題步驟
| 步驟 | 內容 | 數值 |
|---|
| 1. 標電流方向 | 設順時針電流I流過迴路 | 方向:順時針 |
| 2. 列KVL方程 | 20+10-1k×I-4k×I-5k×I=0 | 30=10k×I |
| 3. 求電流I | I=30V÷10kΩ | I=3 mA |
| 4. 求Vab | Vab=4kΩ×I | Vab=4k×3m=12 V |
本題最大陷阱在於10V電池的極性判讀:圖中10V電池正極(+)在上方靠近1kΩ端,負極(-)在下方靠近a點,兩電源方向相同(順時針助推),KVL有效電壓=20+10=30V,電流3mA,Vab=12V。若極性看反,電流僅1mA,Vab=4V,選到錯誤的A選項。