初考-電子工程基本電學大意112 年第 12 題單選題
如圖所示之電路,求電路中 I 之值為何?
C正確答案
菱形橋接電路含5V電池與1Ω電阻,用節點分析或網目分析求中間支路電流I,答案為1A。
為什麼答案是 C
正確答案。由節點分析:50V電源供電,上路(2+4)Ω=6Ω,下路(8+6)Ω=14Ω並聯後求A、B節點電位差,中間支路KVL:V_A - V_B = 1×I + 5,解得I=1A。
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完整詳解
Pro · 無限重點 菱形橋接電路含5V電池與1Ω電阻,用節點分析或網目分析求中間支路電流I,答案為1A。
設節點A、B電壓,列KVL方程:上路2Ω+4Ω=6Ω,下路8Ω+6Ω=14Ω,中間支路1Ω+5V;用節點電壓法解得I=1A。
逐選項分析
A✕
2A偏大,若忽略5V電池的反向電動勢或錯誤計算等效電阻會得到此錯誤答案。
B✕
1.5A為部分計算錯誤結果,可能誤用簡單分流或忽略中間支路電池影響。
C✓ 正確
正確答案。由節點分析:50V電源供電,上路(2+4)Ω=6Ω,下路(8+6)Ω=14Ω並聯後求A、B節點電位差,中間支路KVL:V_A - V_B = 1×I + 5,解得I=1A。
D✕ 陷阱
0.5A為陷阱,若誤將5V電池方向算反或誤算節點電壓差僅0.5V會得此值。
各支路分析整理
| 支路 | 元件 | 電壓/電流關係 |
|---|
| 上路 (A→B) | 2Ω + 4Ω = 6Ω | i_上 = (V_A - V_B)/6 |
| 下路 (A→B) | 8Ω + 6Ω = 14Ω | i_下 = (V_A - V_B)/14 |
| 中間支路 (A→B) | 1Ω + 5V電池(+在A側) | V_A - V_B = I×1 + 5 |
| 電源 | 50V電池 | V_頂 - V_底 = 50V,節點頂接A與B上方 |
本題最大陷阱在於圖中5V電池的極性判讀:正極(+)朝左(A側)、負極(-)朝右(B側),代表電池在A→B方向為「升壓→降壓」關係。若極性讀反,I值計算結果完全不同。另需注意電流I方向標示為A→B(向右),KVL方程式符號須一致。