Q90.
1Ω與2Ω之兩電阻器,其額定功率均為0.5W,串聯後最大能加多少伏特,而不超過額定功率
工業配線 · 丙級 · 電氣器具之使用 · Q90
難易度分析
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本題需要運用多個電學基本公式進行多步驟推導,且必須判別串聯電路中限制元件的特性,才能得出正確結果,具有一定的邏輯分析與計算量。
正確答案:③1.5V
③ 1.5V:1.5V 為正確答案。串聯電流相同,受限於 1Ω 電阻之額定電流 I = √(P/R) = √(0.5/1) ≈ 0.707A,總電壓 V = I×(R1+R2) = 0.707×3 ≈ 2.12V;但若以 2Ω 電阻限制,I = √(0.5/2) = 0.5A,則 V = 0.5×3 = 1.5V,取較小值以不超過任一電阻之額定功率。
錯誤選項解析
- ① 0.5V:0.5V 僅為 1Ω 電阻在額定功率下的端電壓(V = √(P×R) = √0.5 ≈ 0.707V),並非串聯總電壓,且數值計算亦有誤。
- ② 1V:1V 低於正確答案,可能誤將兩電阻個別允許電壓簡單相加而未考慮串聯電流相同之限制條件。
- ④ 3V:3V 遠超過安全範圍,可能誤用總電阻 3Ω 直接代入 P = V²/R 計算,忽略了必須以最小额定電流為限制條件的串聯電路特性。
Learning Tip
"本題核心考點為串聯電路中額定功率的限制條件。關鍵在於串聯電流處處相等,必須以最小额定電流(即能承受最小電流的元件)作為設計依據。計算步驟:先求各電阻允許之最大電流 I = √(P/R),取較小值作為串聯電流上限,再以 V = I×R總 求得最大外加電壓。常見陷阱是直接使用總電阻與總功率計算,忽略了薄弱元件會先過載燒毀。"
學員答題分佈
①0.5V0%
②1V0%
③1.5V0%
④3V0%
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!