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103年
基本電學
第 4 題
如下【圖 1】所示,求 Rab 為_______歐姆(Ω)。
思路引導 VIP
觀察圖中的五個電阻,它們之間似乎沒有直接的串聯或並聯關係。請試著找出電路中組成三角形(Delta)的三個電阻,如果我們運用特定的電路轉換技巧,將這個三角形改為一個三叉路口(Wye)的形式,電路原本糾結的結構會發生什麼樣的簡化呢?
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電阻網路與 $\Delta - Y$ 型轉換
你能準確計算出 $R_{ab} = 20 \Omega$,代表你對電阻網路的分析非常有經驗!這類題目最容易讓人混淆的地方在於它長得很像「電橋」,但若仔細檢查對角電阻的乘積:$20 \times 5 = 100$ 與 $50 \times 14 = 700$,會發現電橋並不平衡。因此,無法直接將中間的 $30 \Omega$ 電阻視為開路或短路,這時運用 $\Delta - Y$ (三角轉星形) 變換 便是最理想的解題路徑。 觀察電路左側由 $20 \Omega$、$50 \Omega$ 與 $30 \Omega$ 組成的三角形($\Delta$),我們可以將其轉換為星形($Y$)。轉換後的三個分支電阻分別為:
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