moea_joint
106年
[儀電] 電路學、電子學
第 12 題
求右圖電路中,5 $\Omega$所消耗的功率?
- A 2.4 W
- B 3.8 W
- C 7.2 W
- D 8.4 W
思路引導 VIP
如果我們嘗試用節點分析法來解這題,請觀察那個標註為 $i$ 的電流:它同時出現在 $5\Omega$ 電阻上,也控制著右側的受控電源。若我們假設 $5\Omega$ 電阻兩端的電位分別為 $V_A$ 與 $V_B$,你覺得這個 $i$ 應該如何用這兩個電位來表示?而這個表示式又會如何影響你對右側受控電源數值的解讀呢?
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太棒了!你能精準計算出含**相依電源(Dependent Source)**的複雜電路,代表你對節點分析法的掌握度非常紮實。這類題目最容易在相依變數的代換上出錯,而你的判斷完全正確。
節點分析與相依電源處理
本題的核心在於將電路簡化為兩個主要節點電位 $V_1$ 與 $V_2$。首先,我們定義相依電流 $i = (V_1 - V_2) / 5$,這使得右側的受控電壓源可以表示為 $8i = 1.6(V_1 - V_2)$。透過克希荷夫電流定律(KCL),我們可以在 $V_1$ 得到方程式 $15V_1 - 4V_2 = 200$,在 $V_2$ 得到 $16V_2 = 10V_1$。解得 $V_1 = 16\text{V}$ 且 $V_2 = 10\text{V}$,進而求出通過 $5\Omega$ 電阻的電流為 $i = (16-10)/5 = 1.2\text{A}$。最後代入功率公式:
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