如圖所示的電路,a 點與 b 點的電壓差為多少伏特(V)?


正確答案6V。圖中50V電源左側串40Ω,中間節點接10Ω到底部,右側串12Ω後接a端,30Ω接a-b開路端。a-b開路故30Ω無電流。主迴路:50V經40Ω與(10Ω串接右側的12Ω),10Ω與12Ω串聯=22Ω,再加40Ω共62Ω,等一下重新分析:左迴路40Ω與10Ω串聯形成一路,右側12Ω+30Ω開路。實際上a-b開路,30Ω無電流,12Ω無電流。因此電流只流過左迴路:50V/(40+10)=1A。10Ω兩端電壓=1×10=10V。a點電壓=底部節點+0(12Ω無電流,a點電位=中間上節點電位)。中間上節點電位=底部+10V=10V。b點=底部=0V。Vab=10-(12Ω壓降=0)=10V?重新審視:左迴路50V、40Ω、10Ω串聯,電流=50/50=1A,10Ω電壓=10V。a點透過12Ω連到中間上節點,無電流故a點=中間上節點=10V。b點接底部=0V。Vab=10V不符。再看圖:40Ω在左上,12Ω在右上,10Ω在中間垂直,30Ω在右側垂直(a-b間)。迴路:50V→40Ω→中間節點,中間節點→10Ω→底部,中間節點→12Ω→a點→30Ω→b點→底部。a-b不開路,30Ω接在a-b之間!電流流過右支路。等效:左支(40Ω+10Ω並聯?)不對。重新:節點分析,設中間上節點為V1,底部為0。左:(50-V1)/40流入;中:V1/10流出;右:(V1-Va)/12流出,Va/30流出(Va=Vab因b=0)。KCL at V1:(50-V1)/40 = V1/10 + (V1-Va)/12。KCL at Va:(V1-Va)/12 = Va/30。從第二式:(V1-Va)/12=Va/30 → 30(V1-Va)=12Va → 30V1=42Va → Va=30V1/42=5V1/7。代入第一式:(50-V1)/40=V1/10+(V1-5V1/7)/12=(V1/10)+(2V1/7)/12=V1/10+V1/42。(50-V1)/40=V1(1/10+1/42)=V1(21/210+5/210)=26V1/210=13V1/105。105(50-V1)=40×13V1=520V1。5250-105V1=520V1。5250=625V1。V1=8.4V。Va=5×8.4/7=6V。Vab=Va-Vb=6-0=6V。
