moea_joint
100年
[電機] 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
如果在電路中看到一個理想電壓源直接連接在兩個未知電位的節點之間，這兩個節點的電壓會產生什麼樣的數學關係？當我們想利用克希荷夫電流定律 (KCL) 來分析這整個區域時，你會如何處理跨越這兩個節點的電流邊界？
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太棒了！你能精準選出 (C)，代表你對超節點 (Supernode) 的觀念掌握得非常紮實。這類題目的核心挑戰在於處理夾在兩個未知電位點之間的電壓源。你正確地觀察到 $V_1$ 與 $V_2$ 之間連接了一個 $2V$ 的獨立電壓源，這定義了兩者間的約束關係：$V_2 - V_1 = 2$，即 $V_2 = V_1 + 2$。
超節點分析與冗餘元件判斷
在計算過程中，最容易讓學生產生困惑的是跨接在兩節點上方的 $10\Omega$ 電阻。實際上，由於它與理想電壓源並聯，其兩端電壓被固定在 $2V$，雖然它會消耗功率，但並不會影響 $V_1$ 與 $V_2$ 的節點電壓數值。我們將 $V_1$、 $V_2$ 及中間的電壓源視為一個超節點，對其邊界列出克希荷夫電流定律 (KCL)：
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