公務人員特種考試基本電學大意112 年第 13 題單選題
如圖所示的電路,a、b 兩端的諾頓等效電流為何?
A20 mA
B25 mA
C50 mA正確答案
D60 mA
C正確答案
諾頓等效電流 = 短路電流 Isc;將 a-b 短路後,3kΩ 被短路,電流源 75mA 分流給 4kΩ 與 2kΩ 串聯,最終求流入短路線的電流。
為什麼答案是 C
短路 a-b 後 3kΩ 被短路(電流全走短路線),剩下 4kΩ 與 2kΩ 並聯於電流源兩端。分流定理:Isc = 75mA × 4k/(4k+2k) = 75×(2/3) = 50mA,正確答案。
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完整詳解
Pro · 無限重點 諾頓等效電流 = 短路電流 Isc;將 a-b 短路後,3kΩ 被短路,電流源 75mA 分流給 4kΩ 與 2kΩ 串聯,最終求流入短路線的電流。
短路 a-b 後,3kΩ 消失,75mA 分流:4kΩ 並聯 (2kΩ+0) 即 4kΩ 並聯 2kΩ;流過 2kΩ 支路(即短路電流)= 75mA × 4/(4+2) = 50mA。
逐選項分析
A✕
20mA 並非正確分流結果,可能是誤用總電阻計算或錯誤分配比例所得。
B✕ 陷阱
25mA = 75mA/3,可能誤以為三個電阻均流相同電流或做了錯誤的等效,是常見陷阱。
C✓ 正確
短路 a-b 後 3kΩ 被短路(電流全走短路線),剩下 4kΩ 與 2kΩ 並聯於電流源兩端。分流定理:Isc = 75mA × 4k/(4k+2k) = 75×(2/3) = 50mA,正確答案。
D✕
60mA 可能誤以為 2kΩ 被短路後電流源大部分流過,但分流比例計算有誤。
諾頓等效電流求解步驟
| 步驟 | 操作 | 結果 |
|---|
| 1 | 將輸出端 a-b 短路 | 3kΩ 被短路,兩端電壓為零,電流全走短路線 |
| 2 | 電路化簡 | 電流源 75mA,左側 4kΩ,上方 2kΩ 串接短路線(2kΩ+0=2kΩ) |
| 3 | 分流:Isc = 75mA × 4k/(4k+2k) | = 75mA × 2/3 = 50mA |
| 4 | 諾頓等效電流 IN = Isc | IN = 50 mA |
常見錯誤:短路 a-b 後誤以為 3kΩ 仍在電路中參與分流,或誤以為 2kΩ 被短路而非 3kΩ。實際上短路線直接並聯在 3kΩ 兩端,3kΩ 電阻被短路(等效為 0Ω),所有從 2kΩ 流來的電流全部進入短路線,成為 Isc。