初考-電子工程基本電學大意113 年第 28 題單選題
如圖所示電路中,10 μF 電容和 20 μF 電容串聯連接到一個 9 伏特(V)直流電壓源,關於此電路的敘述,下列何者正確?
A$10 \mu F$ 的電容器與 $20 \mu F$ 電容器串聯後的等效電容量為 $30 \mu F$
B$20 \mu \mathrm{F}$ 的電容器所儲存的電荷量為 $10 \mu \mathrm{F}$ 電容器所儲存電荷量的 2 倍
C$10 \mu F$ 的電容器儲存的電荷量為 60 微庫倫 ( $\mu C$ )正確答案
D$20 \mu F$ 的電容器所儲存的電位能為 $10 \mu F$ 電容器所儲存電位能的 2 倍
C正確答案
串聯電容電荷相同,等效電容 \(C_{eq}=\frac{20}{3}\,\mu F\),總電荷 \(Q=C_{eq}V=60\,\mu C\),故 (C) 正確。
逐選項解析
A$10 \mu F$ 的電容器與 $20 \mu F$ 電容器串聯後的等效電容量為 $30 \mu F$✕ 錯誤
串聯為 \(\frac{1}{C_{eq}}=\frac{1}{10}+\frac{1}{20}\Rightarrow C_{eq}=\frac{20}{3}\,\mu F\),並非 30 μF(30 μF 是並聯結果)。
B$20 \mu \mathrm{F}$ 的電容器所儲存的電荷量為 $10 \mu \mathrm{F}$ 電容器所儲存電荷量的 2 倍✕ 錯誤
串聯電路中,兩電容流過相同電荷,皆為 60 μC,沒有 2 倍關係。
C$10 \mu F$ 的電容器儲存的電荷量為 60 微庫倫 ( $\mu C$ )✓ 正確
D$20 \mu F$ 的電容器所儲存的電位能為 $10 \mu F$ 電容器所儲存電位能的 2 倍✕ 錯誤
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