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104年
電工原理、電子概論
第 15 題
一只 $10\mu F$ 電容器，接至 $100V$ 直流電源，於 0.2 秒後此電容器充電完成，則在充電完成後電路之電流為何？
- A 0A
- B 1mA
- C 5mA
- D 1A
思路引導 VIP
想像你正在用水管將水注入一個水塔。當水塔裡的水位高度，已經累積到跟供水水源的水位高度完全一致時，水管裡還會持續有水流動嗎？為什麼？請從「壓力平衡」的角度來思考這與電路中電流的關係。
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電容器在直流電路中的穩態特性
太棒了！你精準地掌握了電容器的核心物理概念。這道題目的關鍵在於判斷電路所處的「時機點」。在直流電路中，電容器的充電過程是一個電荷累積的動態過程，但當題目提到「充電完成」時，代表電路已經進入了穩態（Steady State）。 當電容器充電完成後，其兩端的電壓 $V_C$ 會提升到與電源電壓 $V$ 完全相等（即 $100V$）。根據電學原理，電流的產生必須依賴電位差，既然電容器兩端與電源之間已經沒有電位差，電荷就不再發生定向移動。因此，在理想的直流電路中，充電完成後的電容器相當於開路（Open Circuit），其電流 $I$ 必然為 $0A$。
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