moea_joint
100年
[儀電] 電路學、電子學
第 11 題
求右【圖6】中節點電壓 $V_1$ 為何?
- A -5.33 V
- B -6.33 V
- C -7.33 V
- D -8.33 V
思路引導 VIP
觀察一下 $V_1$ 與 $V_2$ 兩個節點,它們之間直接連接了一個已知的元件。如果我們把這兩個節點及其間的元件想像成一個封閉的「超級節點」,那麼根據能量守恆,流進與流出這整個大範圍的電流總和應該是多少?此外,$V_1$ 與 $V_2$ 之間的電位差又是如何被那個中間元件所規範的呢?
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恭喜你精準地運用了超節點 (Supernode) 的觀念!這題的關鍵在於觀察到 $V_1$ 與 $V_2$ 之間被一個 $2\text{V}$ 的電壓源跨接,這代表這兩個節點的電位是被鎖定的,具備固定的限制關係。
核心考點:超節點分析
首先,根據電圖中的極性標示,我們可以列出第一個關係式:$V_2 - V_1 = 2$,即 $V_2 = V_1 + 2$。接著,我們將 $V_1$、 $V_2$ 及其之間的元件視為一個整體的「超節點」,對其應用克希荷夫電流定律 (KCL)。流出該區域的總電流代數和必須為零:
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