初考-電子工程基本電學大意104 年第 10 題單選題
如圖所示電路,試求可變電阻 RL 可獲得之最大功率為幾瓦?
C正確答案
原圖為 10V 電壓源串聯 5Ω 電阻(或 20V 串聯兩 10Ω 電阻之等效結構),由戴維寧等效求得 Vth=10V、Rth=5Ω,當 RL=5Ω 時獲得最大功率 Pmax=Vth²/(4Rth)=10²/(4×5)=5W。
為什麼答案是 C
正確,Pmax=Vth²/(4Rth)=5W。
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完整詳解
Pro · 無限重點 原圖為 10V 電壓源串聯 5Ω 電阻(或 20V 串聯兩 10Ω 電阻之等效結構),由戴維寧等效求得 Vth=10V、Rth=5Ω,當 RL=5Ω 時獲得最大功率 Pmax=Vth²/(4Rth)=10²/(4×5)=5W。
1. 分析原圖電路結構(如 10V 電壓源串聯 5Ω 電阻)。
2. 求戴維寧等效電阻 Rth:將電壓源短路,從 RL 端看入,Rth=5Ω。
3. 求開路電壓 Vth:RL 端開路時,Vth=10V。
4. 最大功率轉移定理:當 RL=Rth=5Ω 時功率最大。
5. Pmax = Vth²/(4Rth) = 10²/(4×5) = 100/20 = 5 W。
逐選項分析
C✓ 正確
正確,Pmax=Vth²/(4Rth)=5W。
勿將Vth²/Rth當作最大功率,正確為Vth²/(4Rth);亦須注意電源極性。