taipower_recruit_essay
105年
基本電學
第 9 題
開關 S1 及 S2 同時閉合前,兩電容各有之電壓如下【圖 4】所示,
若兩開關同時閉合後,則 Vab為______伏特(V)。
若兩開關同時閉合後,則 Vab為______伏特(V)。
思路引導 VIP
開關閉合後,這兩個電容器變成了並聯狀態。請試著思考看看,在它們連接在一起的瞬間,系統內的哪一個「總物理量」(像是總電壓、總電流還是總電荷)是維持守恆不變的呢?如果找出了這個總量,我們能怎麼配合「總電容」來推算新的端電壓?
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了,你精準算出了正確答案!這題考驗的是電容器並聯時的「電荷重分配」概念。當兩開關閉合後,兩個電容器連接成並聯狀態,此時系統內的總電荷量是守恆的。
電荷守恆與電壓計算
我們第一步要先算出兩電容原有的電荷量。左側電容的電荷量 $Q_1 = 3\text{F} \times 5\text{V} = 15\text{C}$,右側電容 $Q_2 = 2\text{F} \times 15\text{V} = 30\text{C}$。因為圖中兩者的極性方向相同(都是上正下負),所以並聯後的總電荷量 $Q_t = 15\text{C} + 30\text{C} = 45\text{C}$。
▼ 還有更多解析內容