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地特四等申論題 108年 [電力工程] 基本電學

第 一 題

📖 題組:
電路圖如圖一所示,穩態下:(每小題5分,共20分)
題組圖片
📝 此題為申論題,共 4 小題

小題 (一)

請計算電壓V。

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看到這類直流電路題,首先辨識電阻的串、並聯關係以簡化電路,或者直接選擇節點電壓法列式。本題可先將右側兩個並聯的電阻求等效阻值,再與左側電阻串聯求出總電流,最後利用歐姆定律算出目標電壓。

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【解題關鍵】利用電阻的串並聯簡化電路計算總電流,再由歐姆定律求得目標電壓(亦可使用節點電壓法求解)。 【解答】 計算:

小題 (二)

請計算支路電流I_b。

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觀察電路圖,右側為10Ω與15Ω電阻並聯,再與左側的電源及電阻串聯。解題時可先計算並聯部分的等效電阻,求得主迴路的總電流,最後利用分流公式即可快速得出支路電流 I_b。

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【解題關鍵】先化簡電路求出總電流,再利用分流定理求得目標支路電流。 【解答】 計算:

小題 (三)

請計算網目電流I_c。

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看到這類單一直流電源電路,首先應利用串並聯電路化簡的技巧來求出總等效電阻。將右側兩個電阻並聯後再與左側電阻串聯,最後代入歐姆定律即可求得左側主迴路的網目電流。

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【解題關鍵】利用電阻串並聯簡化電路,並應用歐姆定律求出總電流。 【解答】 計算:

小題 (四)

假設四個電阻有相同的散熱面積,那一個電阻溫度最高?

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  1. 判斷溫度高低的關鍵在於發熱量,在散熱面積相同的情況下,消耗電功率(P)越大的電阻溫度會越高。
  2. 先將電路化簡(10Ω與15Ω並聯後再與5Ω、4Ω串聯),求出總電流與各節點電壓。
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【解題關鍵】在散熱面積相同的情況下,電阻消耗的電功率越大,發熱量越大,溫度越高。 【解答】 計算:

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