鐵路人員考試高員三級-電子工程電子學大意111 年第 20 題單選題
下圖電路中二極體 D1 之導通電壓為 0.7 V、導通電阻為 40 Ω。電容 C 兩端之初始跨壓為 0 V,則電阻 R 流過的最大電流值為何?
A0 mA
B46 mA正確答案
C60 mA
D74 mA
B正確答案
最大電流發生在輸入電壓首次轉正且電容尚未充電的瞬間,利用歐姆定律與二極體等效模型計算即可。
為什麼答案是 B
最大電流發生在 t=0 瞬間,此時電容跨壓為 0。I = (3V - 0.7V) / (40Ω + 10Ω) = 2.3V / 50Ω = 46 mA。
載入中…
完整詳解
Pro · 無限重點 最大電流發生在輸入電壓首次轉正且電容尚未充電的瞬間,利用歐姆定律與二極體等效模型計算即可。
電容初始跨壓為0視同短路,最大電流 I = (Vi - Vd) / (rd + R) = (3 - 0.7) / (40 + 10) = 46 mA。
逐選項分析
A✕
輸入正半週時二極體順向偏壓會導通,迴路中有電流產生,故不為 0。
B✓ 正確
最大電流發生在 t=0 瞬間,此時電容跨壓為 0。I = (3V - 0.7V) / (40Ω + 10Ω) = 2.3V / 50Ω = 46 mA。
C✕ 陷阱
忽略了二極體的導通電壓 0.7V,誤算為 3V / 50Ω = 60 mA。
D✕ 陷阱
將二極體導通電壓方向弄反(誤加),誤算為 (3V + 0.7V) / 50Ω = 74 mA。
電路元件在 t=0 瞬間的等效模型
| 元件 | 題目條件 | t=0 瞬間等效狀態 |
|---|
| 電容 C | 初始跨壓 0V | 短路 (等效為 0V 電壓源) |
| 二極體 D1 | 導通電壓 0.7V, 電阻 40Ω | 串聯 0.7V 電壓源與 40Ω 電阻 |
考生常犯兩個錯誤:一是忘記扣除二極體的切入電壓 0.7V;二是忽略二極體本身的導通電阻 40Ω。必須將兩者一併納入迴路方程式計算。