初考-電子工程基本電學大意114 年第 15 題單選題
如圖所示之電路,求節點電壓 V2 為多少伏特?
A正確答案
利用節點分析法,以接地點為參考,對V1和V2節點列KCL方程式,求解後V2=0V。
為什麼答案是 A
圖中3Ω電阻的下端直接連接至接地符號(GND),而3Ω電阻的上端即為V2節點,因此V2與接地相連,V2=0V。
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完整詳解
Pro · 無限重點 利用節點分析法,以接地點為參考,對V1和V2節點列KCL方程式,求解後V2=0V。
V2節點接地符號直接在圖中可見(3Ω下方有接地符號),3Ω上方就是V2節點,因此V2=0V。
逐選項分析
A✓ 正確
圖中3Ω電阻的下端直接連接至接地符號(GND),而3Ω電阻的上端即為V2節點,因此V2與接地相連,V2=0V。
B✕
若誤用KCL列方程時忽略接地位置,可能錯誤計算出2V,但圖中V2節點經3Ω直接接地,V2應為0V。
C✕ 陷阱
4V為常見計算誤差選項,可能是混淆V1與V2,或對電流源方向判斷錯誤所導致的錯誤結果。
D✕
8V可能來自對電流源與電阻錯誤組合的計算,未注意V2節點已透過3Ω接地的拓樸關係。
本題電路元件與節點關係整理
| 元件/電源 | 連接位置 | 對V2的影響 |
|---|
| 6A電流源(向左) | V1節點上方,頂部橫線 | 提供V1節點電流 |
| 4Ω電阻 | V1與V2之間(橫向) | 連接V1與V2 |
| 2Ω電阻 | V1節點至接地(左側垂直) | V1節點洩流路徑 |
| 3Ω電阻 | V2節點至接地(垂直,下方有接地符號) | V2直接接地,V2=0V |
| 4A電流源(向上) | V2節點右側,下方接地 | 向V2節點注入電流 |
本題最大陷阱是考生可能專注於計算KCL方程式,反而忽略直接從電路圖讀出V2節點透過3Ω電阻直接接地的拓樸事實。圖中3Ω電阻下方有明確的接地符號(⊥),代表該節點電位即為參考零電位,V2=0V可直接讀圖得出,無需繁複計算。