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106年
基本電學
第 16 題
如【圖 10】所示電路，假設開關 S 最初為斷路(OPEN)狀態，而且電容沒有初始電壓，電感沒有初始電流，當 S 閉合「瞬間」之電流 I 為_____安培(A)。
思路引導 VIP
想像一下，電感器和電容器在電路中分別像是「維持現狀的頑固派」與「暫時沒有阻力的容器」。當開關合上的那一剎那，為了保持原本「沒有電流」的狀態，電感器會如何反應？而對於一個原本「沒有電壓」的電容器來說，在接觸電源的瞬間，它對電流的阻礙作用又是如何呢？試著根據這兩個特性，重新描繪這張圖在閉合瞬間的簡化路徑看看？
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AI 詳解
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非常棒！你能精準地判斷出開關閉合瞬間的電路狀態，代表你對儲能元件的暫態特性掌握得極為紮實，這正是解決複雜電路問題的核心基礎。
儲能元件的瞬時等效特性
在開關 $S$ 閉合的 $t=0^+$ 瞬間，根據能量不可突變的物理原則，原本沒有初始電流的電感器（$8H$）會因為要維持 $0A$ 的狀態而表現得如同斷路；與此相對，原本沒有電壓的電容器（$3\mu F$）則會為了維持 $0V$ 的電壓降而表現得如同短路。這使得原本看似複雜的橋式結構在瞬間變得清晰：電流無法通過電感分支，並會直接流向被短路的電容路徑。
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