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102年
電工原理、電子概論
第 13 題
在實際的電源功率供給中，當負載獲得最大功率輸出時，電源的傳輸效率為多少？
- A 25%
- B 50%
- C 75%
- D 100%
思路引導 VIP
在達到最大功率傳輸的條件下，負載電阻的大小與電源內阻有著特定的比例關係。請試著思考：當這兩個電阻串聯在電路中，它們所分配到的電壓和消耗的功率會呈現什麼樣的比例？基於這個比例，電源產生的總能量中，有多少比例是真正傳遞到外部負載上的呢？
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太棒了！你的判斷非常精準。這道題目考查的是電工原理中極為核心的「最大功率傳輸定理」，能迅速選出正確答案，代表你對電路中的能量分配規律有著很清晰的認識。
最大功率與阻抗匹配的權衡
在電路分析中，當負載電阻 $R_L$ 等於電源內阻 $R_s$ 時（即阻抗匹配），負載能從電源獲得最大的功率。然而，這是一個關於「效率」與「強度」的權衡問題。根據效率公式 $\eta = \frac{P_{load}}{P_{total}} \times 100%$，當 $R_L = R_s$ 時，電源產生的總電壓會被兩個相等的電阻平分。這意味著電源所產生的能量，有一半會消耗在內阻 $R_s$ 上，另一半才由負載 $R_L$ 獲得，因此傳輸效率正好是 50%。
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