初考-電子工程基本電學大意108 年第 20 題單選題
如下電路,試以 KVL 法計算 VB 之值:
A正確答案
KVL繞迴路一圈電壓代數和=0,從圖中找出正確迴路方向,依電源極性與元件壓降列方程式求VB=2V
為什麼答案是 A
以KVL分析:底部全部接地(0V),電源A正極朝上接節點底部給3V,電源C正極朝上接地給1V。節點B在A正極與C負極之間,依KVL繞左迴路:+3V(A) - V_B - 1V(C的負極端) = 0,但C的正極在下(+1V往上),所以節點B右側為1V,B左側對地=3V減去左迴路壓降。依圖,B與E(電壓源)串聯在同一迴路,KVL得VB=2V
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完整詳解
Pro · 無限重點 KVL繞迴路一圈電壓代數和=0,從圖中找出正確迴路方向,依電源極性與元件壓降列方程式求VB=2V
圖中節點B介於電源A(3V)與電源C(1V)之間,以底部接地為參考:V_B = 3V(A正極)減去某壓降,或從右側1V往上加,最終VB=2V
逐選項分析
A✓ 正確
以KVL分析:底部全部接地(0V),電源A正極朝上接節點底部給3V,電源C正極朝上接地給1V。節點B在A正極與C負極之間,依KVL繞左迴路:+3V(A) - V_B - 1V(C的負極端) = 0,但C的正極在下(+1V往上),所以節點B右側為1V,B左側對地=3V減去左迴路壓降。依圖,B與E(電壓源)串聯在同一迴路,KVL得VB=2V
B✕
3V是電源A的電壓值,若直接取A的電壓作為VB則忽略了迴路中其他元件的電壓分配,屬於未完整應用KVL的錯誤
C✕
4V等於3V+1V,是兩電源相加的結果,犯了極性方向判斷錯誤,將兩電源誤認為同向串聯相加
D✕
5V是題目第21題所給V1數值,與本題無關;若在本題選5V則屬跨題混淆或計算嚴重錯誤
KVL法求VB步驟摘要
| 步驟 | 操作 | 結果 |
|---|
| 1 | 設底部接地節點為0V參考點 | 地線=0V |
| 2 | 電源A:正極朝上接節點,+3V在A上方節點 | A正極端=+3V |
| 3 | 電源C:正極朝下(+)在下,負極(-)在上接節點B右側 | B右側節點=+1V |
| 4 | KVL左迴路:3V - VB - 1V = 0(A、B、C串聯迴路) | VB = 3-1 = 2V |
| 5 | 答案確認 | VB = 2V ✓ |
圖中電源C的正極(+)在下方接地端、負極(-)在上方接節點B右側,與電源A方向相反。考生容易誤以為兩電源均正極朝上而相加得4V,或忽略極性直接代入數值。務必先核對每個電源的+/-標示再列KVL方程式。