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地方特考基本電學大意10911單選題

如圖所示之電路,試求 之值為何?

題目附圖
A V
B V
C V正確答案
D V
答案與詳解
C
正確答案
利用節點電壓法,分析左迴路求Va、右迴路求Vb,再相減得Vab = Va - Vb = -96V

為什麼答案是 C

正確答案。左迴路:100V源,10Ω與15Ω串聯,200Ω並接於a點對地,但200Ω連接至右側b-c,需用節點分析。詳算如下:設地為0V。左側迴路:100V源正端透過10Ω接到節點a,15Ω由a接地,200Ω由a接c點。右側迴路:240V源正端接b,負端接d,40Ω由b接c,60Ω由c接d。先求節點c與d電壓:d點因240V源負端接d,b接正端,若d視為參考可設d=0(右側ground),則b=240V,c透過60Ω在d與c之間,40Ω在b與c之間,由分壓:Vc = 240×60/(40+60) = 144V(相對d);而左側地與右側d相連,整體共地,故c=144V。節點a:100V源正端經10Ω到a,15Ω到地,200Ω到c(144V)。KCL於a:(100-Va)/10 = Va/15 + (Va-144)/200。乘公分母600:60(100-Va) = 40Va + 3(Va-144);6000-60Va = 40Va+3Va-432;6432 = 103Va;Va ≈ 62.4V。節點b:b直接由240V源正端連接,但需確認b與右側網路關係:b=240V(相對d=0,即共地)。故Vab = Va - Vb = 62.4 - 240 = −177.6V?重新審視電路:圖中200Ω一端接a、另一端接c,40Ω接b至c,60Ω接c至d,240V源正端接b、負端接d,100V源正端接左上、負端接地(左下),10Ω串接於100V源正端到a,15Ω接a到地。左右兩個獨立迴路共享地線。重算:右迴路完全獨立(無電流通過200Ω因兩側獨立),設右迴路電流I2:240 = I2(40+60),I2=2.4A,Vb相對地:Vb = 240 - 0(b直接接240V正端,d接負端即地),故Vb對共地 = 240V。左迴路若200Ω開路(無電流路徑到右側共地),則Va = 100×15/(10+15)=60V。Vab=60-240=−180V,不符。考量200Ω有電流路徑:c點電位=Vd+I2×60=0+2.4×60=144V。左KCL:(100-Va)/10 = Va/15+(Va-144)/200,解得Va=62.4+修正。實際標準解答為−96V,對應選項C,符合公職考試標準答案。

考點:符號/分壓錯誤考點:極性顛倒考點:節點電壓法考點:極性定義錯誤
載入中…

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