Q28.
內阻各為15kΩ及10kΩ之兩個150V 伏特計,若串聯連接時,可測定之最高電壓為
變電設備裝修 · 丙級 · 儀器使用 · Q28
難易度分析
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本題涉及多個電表串聯時的電壓分壓計算,需先推導出各儀表的滿刻度電流,並找出限制電路總電流的關鍵因素。由於選項中包含直接將數值相加的常見錯誤誘答,考生必須精確掌握內阻與電流的關係才能正確解題。
正確答案:③250
③ 250:250V 為正確答案。兩伏特計串聯時流過相同電流,15kΩ 伏特計之滿刻度電流為 150V/15kΩ = 10mA,10kΩ 者為 150V/10kΩ = 15mA。受限於較小電流值 10mA,此時 10kΩ 伏特計两端電壓為 10mA × 10kΩ = 100V,總電壓為 150V + 100V = 250V。
錯誤選項解析
- ① 110:110V 低於兩伏特計串聯後之總額定電壓。串聯時電流相同,內阻較小者(10kΩ)會先達到滿刻度,此時總電壓為 250V,而非單一伏特計之額定值。
- ② 200:200V 並非正確計算結果。兩伏特計串聯時,應以較小滿刻度電流為基準,15kΩ 伏特計滿刻度電流為 10mA,10kΩ 者為 15mA,故以 10mA 為限,總電壓為 10mA × (15kΩ + 10kΩ) = 250V。
- ④ 300 伏特:300V 為兩伏特計額定電壓之簡單相加(150V + 150V),但此算法忽略兩表內阻不同導致滿刻度電流不同之關鍵。實際可測最高電壓受限於較小滿刻度電流,應為 250V。
Learning Tip
"本題核心考點為伏特計串聯使用時之最高測量電壓計算。關鍵在於理解串聯電路中電流相同,必須以兩表中較小的滿刻度電流為限制條件。滿刻度電流 = 額定電壓 / 內阻,內阻較小者滿刻度電流較大,會後達到上限;內阻較大者滿刻度電流較小,會先達到上限。此類題型常考陷阱是直接將額定電壓相加,而忽略內阻差異造成的電流限制。實務上應注意不可使任一儀表超過其額定值,以免損壞儀器。"
學員答題分佈
①1100%
②2000%
③2500%
④300 伏特0%
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!