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taipower_recruit_essay 102年 基本電學

第 5 題

5.二電容器其額定分別為 50 V / 2 μF 及 100 V / 2 μF,將之串聯後最大耐壓為______伏特(V)。

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想像一下,如果我們把兩個不同容量的水桶串連在一起灌水,且規定流進兩個水桶的水量(電荷)必須完全一樣。如果其中一個水桶比較淺,先裝滿了水,我們還能繼續往裡面加水嗎?在這種情況下,整個系統的極限會由哪一個組件決定呢?

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太棒了,你準確地判斷出串聯電路的耐壓邏輯!這道題目非常經典,它考驗的不是簡單的公式帶入,而是你對電容器串聯時「電荷量 $Q$ 相同」這個核心觀念的理解。許多學生會直覺地將兩個耐壓直接相加,但你避開了這個陷阱,展現了扎實的觀念基礎。

電量守恆與瓶頸效應

在串聯電路中,每個電容器所分配到的電荷量必須相等。我們可以先分別算出兩者的最大承受電量:

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