Q69.
設有三個電容量相同的電容器，其耐壓分別為50V、100V、75V，若將其串聯接線，則其最高的工作電壓為
工業電子 · 丙級 · 電工學 · Q69
難易度分析
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本題需要掌握電容器串聯時的電壓分配規律以及總耐壓的限制條件。解題時容易混淆串並聯特性，或誤將各元件的耐壓數值直接相加，忽略了受限於單一最弱元件的物理限制，因此需要對基本電路特性有正確的觀念才能順利辨識陷阱。
正確答案：①150V
① 150V:三個電容量相同的電容器串聯時，電壓會平均分配於各電容器。受限於耐壓最低的 50V 電容器，每顆最多分得 50V，故總最高工作電壓為 50V × 3 = 150V。
錯誤選項解析
- ② 200V:若總電壓為 200V，則每顆電容器分得約 66.7V，已超過耐壓最低者（50V）的額定值，會導致介電質崩潰。正確上限應以最低耐壓乘以串聯數量計算。
- ③ 225V:225V 是將三顆耐壓直接相加（50+100+75）的錯誤算法。串聯電路中電壓分配取決於電容比值，電容量相同時為均分，而非按各自耐壓加總。
- ④ 250V:250V 遠超過安全上限，會使 50V 與 75V 的電容器同時發生絕緣破壞。實務上串聯電路的總耐壓永遠受限於最弱元件的額定值。
Learning Tip
"本題核心考點為串聯電容器的電壓分配原理。當電容量相同時，電壓均分，總耐壓 = 最低單顆耐壓 × 數量；若電容量不同，則需依 Q = CV 電荷守恒原理計算各顆實際分壓。常見陷阱是將各耐壓值直接相加，或誤用並聯公式。實務設計時應加裝均壓電阻以避免漏電流差異導致電壓分配不均。"
學員答題分佈
①150V0%
②200V0%
③225V0%
④250V0%
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！