Q22.
如下圖電路所示,請問由A、B 兩端看進去的戴維寧等效電壓與戴維寧等效電阻為下列何者?
儀表電子 · 甲級 · 電路學 · Q22
難易度分析
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需先列出節點電壓方程式並解出節點電位,以得到兩端的電壓差;之後將電壓源短路、電流源開路,分析剩餘電阻的連接,計算總等效電阻。此過程包含對電流源處理與並聯/串聯判斷的細節,對考生的電路分析基礎有一定要求。
正確答案:④10V、12Ω
④ 10V、12Ω:正確解答。求 Vth:對上節點應用 KCL,(V₁+2)/8 + 1 = 0 → V₁ = -10V,故 V_AB = 10V。求 Rth:電壓源短路、電流源開路後,由 A→2Ω→4Ω→4Ω→2Ω→B 為串聯路徑,Rth = 2+4+4+2 = 12Ω。
錯誤選項解析
- ① 2V、6Ω:戴維寧等效電壓計算錯誤。此選項的 2V 僅考慮了獨立電壓源本身,完全忽略了 1A 電流源在電阻上產生的電壓降貢獻。等效電阻 6Ω 亦未正確計算串並聯關係。
- ② 2V、12Ω:戴維寧等效電阻 12Ω 計算正確(將電壓源短路、電流源開路後,由 A 端經 2Ω→4Ω→4Ω→2Ω 至 B 端的串聯總和),但等效電壓 2V 錯誤,未將電流源造成的電位差納入 KCL 節點分析。
- ③ 10V、6Ω:戴維寧等效電壓 10V 計算正確(對上節點列 KCL 方程式:(V₁+2)/8 + 1 = 0,解得 V₁ = -10V,取大小為 10V),但等效電阻 6Ω 錯誤。求 Rth 時應將電流源開路,此時左右兩側電阻為串聯而非並聯。
Learning Tip
"此類戴維寧等效電路題型的常考陷阱:(1) 求 Rth 時,電流源必須開路處理(非短路),此時若原並聯支路被切斷,電阻可能變成串聯關係,本題即為 2+4+4+2=12Ω 而非並聯計算。(2) 求 Vth 時需對含電流源的節點列 KCL 方程式,不可忽略電流源對節點電位的影響。(3) 注意電壓源的極性方向,正負端接法會直接影響方程式的符號。"
學員答題分佈
①2V、6Ω0%
②2V、12Ω0%
③10V、6Ω0%
④10V、12Ω0%
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!