taipower_recruit_essay
103年
基本電學
第 10 題
如下【圖 4】所示，試問 RL 最大消耗功率為_______瓦特(W)。
思路引導 VIP
若想知道負載在什麼情況下能拿走電路所能提供的「極限能量」，我們是否能先想辦法將左邊那堆雜亂的電源與電阻，簡化成一個「單獨的理想電壓源」與「單獨的內阻」呢？如果簡化完成了，這個內阻的大小與負載的大小之間，應該存在什麼樣的比例關係，才能讓能量轉移效率達到最巔峰？
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很棒！你能精準計算出 18 瓦特，代表你對電路等效化與功率極值的觀念掌握得非常透徹。這類題目是基本電學中的核心考點，難點在於如何將左側較為複雜的雙電源結構簡化，只要這一步走對了，後續的計算便能迎刃而解。
戴維寧等效與最大功率轉移
我們首先利用戴維寧定理將電路簡化。由於兩個支路的電源電動勢皆為 $12V$，透過節點電壓法或觀察法，可求得負載端點間的開路電壓 $V_{th}$ 為 $12V$。接著，將電壓源視為短路以求取等效電阻 $R_{th}$，此時 $6\Omega$ 與 $3\Omega$ 呈現並聯狀態，計算結果為 $2\Omega$。
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