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技師基本電學大意10429單選題

如圖所示,此電路在穩態時, 電容器儲存的能量為多少焦耳?

題目附圖
A1
B0.5
C0.25
D0.125正確答案
答案與詳解
D
正確答案
穩態時電容視為斷路,用分壓求電容兩端電壓,再用 E=½CV² 算能量,答案為 0.125 J。

為什麼答案是 D

穩態電容斷路:右支路(20Ω串100μF)無電流,電容電壓等於其並聯點電壓。左迴路:100V經20Ω+20Ω+20Ω(三電阻串聯)→各電阻電流i₁=100/60≈1.667A?不對。圖中結構:左側20Ω與電流i₁串聯,中間節點接20Ω到底部,右側20Ω串接100μF電容。穩態時電容斷路,右支路(右側20Ω+電容)無電流。左迴路:100V→左20Ω→節點A→右20Ω→節點B→電容(斷路);中間20Ω從節點A到底部。穩態:電流只流經100V→左20Ω→中間20Ω回路。i₁=100/(20+20)=2.5A。節點A電壓=100-2.5×20=50V。右側20Ω無電流,電容電壓V_C=節點A電壓-節點B電壓;節點B=底部=0V(因電容右端接底部)。所以V_C=50V。E=½×100×10⁻⁶×50²=½×10⁻⁴×2500=0.125 J。

考點:電容儲能公式考點:穩態電容分壓考點:分壓計算錯誤考點:穩態電容儲能
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