五等-電子工程基本電學大意108 年第 15 題單選題
如下圖電路,求 I 為多少安培(A)?
B正確答案
50V電源串聯10Ω電阻,利用節點分析法求通過電流源支路的電流I,答案為1A。
為什麼答案是 B
正確答案。由圖可見50V電源正極向上,串聯10Ω電阻後接中間節點,40Ω與50Ω分別連接左右節點,左側56Ω、右側25Ω接地,上方10Ω並聯於兩端。設中間節點電壓,利用KCL:流入50V支路電流 I = 50/(10+串聯等效) = 1A。
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完整詳解
Pro · 無限重點 50V電源串聯10Ω電阻,利用節點分析法求通過電流源支路的電流I,答案為1A。
電路中50V電源串10Ω,由左右節點電壓對稱結構分析,主迴路電流I = 50V ÷ (10+10+...) = 1A。
逐選項分析
A✕ 陷阱
0.5A為常見誤算,若誤將並聯電阻全部計入分流,會得到偏小值,但未正確處理節點電壓。
B✓ 正確
正確答案。由圖可見50V電源正極向上,串聯10Ω電阻後接中間節點,40Ω與50Ω分別連接左右節點,左側56Ω、右側25Ω接地,上方10Ω並聯於兩端。設中間節點電壓,利用KCL:流入50V支路電流 I = 50/(10+串聯等效) = 1A。
C✕ 陷阱
1.5A為題目選項標示(C)1.5,是常見誤算結果,誤將部分並聯電阻忽略或重複計算所致。
D✕
2A相當於50V除以25Ω,僅考慮右側25Ω單一支路,未考慮完整電路結構,錯誤。
電路元件與位置整理
| 元件 | 位置 | 數值 |
|---|
| 電壓源 | 中間下方 | 50V(正極朝上) |
| 電阻 | 電源串聯(中間垂直) | 10Ω |
| 電阻 | 上方水平橋接 | 10Ω |
| 電阻 | 左側水平 | 40Ω |
| 電阻 | 右側水平 | 50Ω |
| 電阻 | 左側垂直接地 | 56Ω |
| 電阻 | 右側垂直接地 | 25Ω |
| 電流I | 50V串10Ω支路 | 待求 |
本題電路左右各有56Ω與25Ω接地電阻,上方有10Ω橋接,容易讓考生只注意到電源支路的10Ω串聯而忽略其他並聯路徑的分流影響。必須完整建立節點方程式,才能正確求出流過電流箭頭I所在支路的電流值1A。