初考-電子工程基本電學大意109 年第 3 題單選題
如圖所示電阻,流過1Ω電阻的電流I為1安培,則跨於3Ω電阻兩端的電壓為多少伏特(V)?
D正確答案
利用右側節點 KCL 求出右節點電壓 21V,加上 1Ω 壓降 1V 得左節點 22V,與 36V 電源電位差即為 3Ω 電阻電壓 14V。
為什麼答案是 D
正確。右節點 V_R=21V,左節點 V_L=22V。3Ω 電阻跨接於 36V 與 V_L 之間,電壓為 36-22=14V。
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完整詳解
Pro · 無限重點 利用右側節點 KCL 求出右節點電壓 21V,加上 1Ω 壓降 1V 得左節點 22V,與 36V 電源電位差即為 3Ω 電阻電壓 14V。
右節點 KCL:1 + (36-V_R)/6 = V_R/6 → V_R=21V。左節點 V_L = 21+1=22V。3Ω 電壓 = 36-22=14V。Rx 為煙霧彈!
逐選項分析
A✕
錯誤選項。可能是計算右側節點電壓時方程式列錯,或誤將 1Ω 電壓直接當作答案相關值。
B✕
錯誤選項。常見於誤用串並聯公式或電流分配時算錯數值,未正確應用 KCL 於右側節點。
C✕
錯誤選項。可能是算出 V_L = 24V (例如誤以為 1Ω 電流為 2A 或其他誤算),導致 36-24=12V。
D✓ 正確
正確。右節點 V_R=21V,左節點 V_L=22V。3Ω 電阻跨接於 36V 與 V_L 之間,電壓為 36-22=14V。
節點電壓法解題步驟
| 步驟 | 操作 | 本題應用 | 結果 |
|---|
| 1. 設參考節點 | 選底部導線為 0V | 底部節點接地 | 0V |
| 2. 標註已知節點 | 電源正極節點 | 中間節點接 36V | 36V |
| 3. 列 KCL 方程 | 對右側節點列式 | 1 + (36-V_R)/6 = V_R/6 | V_R = 21V |
| 4. 求目標電壓 | 利用歐姆定律求差 | V_L = 21+1=22V, 36-22 | 14V |
本題最大陷阱是左側的未知電阻 Rx。許多考生看到 Rx 未知就認為條件不足無法求解。實際上,由於 1Ω 電流已知,右側節點的 KCL 方程完全獨立於 Rx,可直接求出右側電位,進而解出全題。