五等-電子工程基本電學大意104 年第 19 題單選題
如圖所示電路中,已知R1=R2=1Ω,R3=2Ω,試問電阻R3上消耗的功率為多少瓦特?
A正確答案
2A電流源並聯三支路(R1、R2串R3),用電流分配求流過R3的電流,再算P=I²R。
為什麼答案是 A
電流源2A並聯R1=1Ω與(R2+R3)=1+2=3Ω。流入右側支路電流 I = 2A × R1/(R1+R2+R3) = 2×1/4 = 0.5A。P_R3 = I²×R3 = (0.5)²×2 = 0.5W,正確。
載入中…
完整詳解
Pro · 無限重點 2A電流源並聯三支路(R1、R2串R3),用電流分配求流過R3的電流,再算P=I²R。
R1=1Ω與(R2+R3)=3Ω並聯,電流分配:I_R3 = 2A × 1/(1+3) = 0.5A,P = (0.5)²×2 = 0.5W。
逐選項分析
A✓ 正確
電流源2A並聯R1=1Ω與(R2+R3)=1+2=3Ω。流入右側支路電流 I = 2A × R1/(R1+R2+R3) = 2×1/4 = 0.5A。P_R3 = I²×R3 = (0.5)²×2 = 0.5W,正確。
B✕ 陷阱
若誤以為流過R3的電流為1A(例如錯誤地用2A×R3/(R1+R3)),則P=1²×1=1W,但忽略了R2與R3串聯的正確分流計算。
C✕
無對應合理錯誤計算路徑,1.5W不符合任何常見誤算結果,可直接排除。
D✕ 陷阱
若誤以為2A全部流過R3,P=2²×2÷4=2W,或誤算為P=I²R=1²×2=2W,皆為忽略並聯分流的錯誤。
電路各節點電流分析
| 支路 | 等效電阻 | 分配電流 | 消耗功率 |
|---|
| R1 | 1Ω | 2A × 3/4 = 1.5A | 1.5²×1 = 2.25W |
| R2+R3(串聯) | 1+2=3Ω | 2A × 1/4 = 0.5A | — |
| R3單獨 | 2Ω | 0.5A | 0.5²×2 = 0.5W |
本題陷阱在於R2與R3是串聯後才與R1並聯,不可把R3單獨視為與R1並聯做電流分配。必須先將R2+R3合併為3Ω,再對R1(1Ω)做電流分配,才能得到正確流過R3的電流0.5A。