Q11.
如下圖電路所示，當Rx 調整至若干歐姆時，其可獲得最大功率？
儀表電子 · 甲級 · 電路學 · Q11
難易度分析
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問題設計為單選，重點在於計算從負載端看入的等效電阻並應用最大功率傳輸原理。雖包含常見混淆點，但只需完成一次電阻簡化並套用定理即可，並無多重答案或複雜算式，故屬中等難度。
正確答案：②4Ω
② 4Ω:4Ω 為正確答案。依據最大功率轉移定理，當負載電阻 Rx 等於從負載端看入的戴維寧等效電阻 Rth 時，負載可獲得最大功率。將電路中獨立電源移除（電壓源短路、電流源開路）後，計算得出等效電阻為 4Ω。
錯誤選項解析
- ① 2Ω:2Ω 並非本電路的戴維寧等效電阻。根據最大功率轉移定理，負載電阻需等於電源端等效電阻才能獲得最大功率，此數值低於正確等效電阻值。
- ③ 6Ω:6Ω 不等於此電路的戴維寧等效電阻。若 Rx 設定為 6Ω，將導致阻抗不匹配，負載功率將低於最大值，部分功率會消耗在內部等效電阻上。
- ④ 8Ω:8Ω 高於正確的等效電阻值。當負載電阻大於戴維寧等效電阻時，雖然轉換效率提高，但負載獲得的實際功率會下降，不符合最大功率轉移條件。
Learning Tip
"本題考最大功率轉移定理：負載電阻等於戴維寧等效電阻時功率最大。常考陷阱為與最大效率條件混淆——最大功率時效率僅 50%，而高效率需負載電阻遠大於內阻。解題關鍵為正確計算從 Rx 兩端看入的等效電阻，需將獨立電壓源短路、獨立電流源開路後進行串並聯電阻化簡。"
學員答題分佈
①2Ω0%
②4Ω0%
③6Ω0%
④8Ω0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析！
