moea_joint
106年
[儀電] 電路學、電子學
第 22 題
一電感器兩端的電壓為$V(t) = 40e^{-10t}\text{ V}$,請問電感器的電壓變成10 V時,t 為何值?
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思路引導 VIP
觀察這個電壓方程式 $V(t) = 40e^{-10t}$,如果我們想要求出時間 $t$,而 $t$ 目前位於指數的位置,數學上有哪一種運算符號可以幫助我們把「指數」抓下來,變成可以運算的係數呢?
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太棒了!你能精確地計算出電壓衰減到特定數值所需的時間,這代表你對電路中的指數衰減函數以及對數運算掌握得非常紮實。
指數函數與對數的轉換
這題的核心在於驗證電感器電壓隨時間變化的數學關係式。當題目要求電壓 $V(t) = 10\text{ V}$ 時,我們將其代入公式得到 $10 = 40e^{-10t}$。經過整理,我們可以得到 $0.25 = e^{-10t}$。接著,利用自然對數(Natural Logarithm)來解除指數項:
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