高考申論題
108年
[電力工程] 電路學
第 一 題
📖 題組:
一、(一)節點 1, 節點 3 可合成超節點,利用節點電壓法,可得 f1 V1 -10 V2 +16 V3 = -9,求 f1。(10 分) (二)對節點 2,利用節點電壓法,可得-15V1+f2V2-10V3= 0,求 f2。(5 分) (三)求電壓 V1。(5 分)
一、(一)節點 1, 節點 3 可合成超節點,利用節點電壓法,可得 f1 V1 -10 V2 +16 V3 = -9,求 f1。(10 分) (二)對節點 2,利用節點電壓法,可得-15V1+f2V2-10V3= 0,求 f2。(5 分) (三)求電壓 V1。(5 分)
📝 此題為申論題,共 3 小題
小題 (一)
節點 1, 節點 3 可合成超節點,利用節點電壓法,可得 f1 V1 -10 V2 +16 V3 = -9,求 f1。(10 分)
思路引導 VIP
看到跨越兩節點的電壓源(無論獨立或相依),應立即聯想到「超節點(Supernode)」技巧。對包含節點 1 與節點 3 的超節點列出克希荷夫電流定律 (KCL) 方程式,將所有流出該超節點的各支路電流總和設為零,展開後整理成題目所給的方程式形式,即可比對出對應係數。
小題 (二)
對節點 2,利用節點電壓法,可得-15V1+f2V2-10V3= 0,求 f2。(5 分)
思路引導 VIP
本題測驗節點電壓法(KCL)的基礎應用。解題時只需聚焦於目標「節點 2」,找出與其相連的所有支路,令流出該節點的電流總和為零,整理出方程式並與題目給定的形式對照即可得解,不需受電路中其他相依電源或電壓源的干擾。
小題 (三)
求電壓 V1。(5 分)
思路引導 VIP
這題的核心在於「超節點分析」與「受控源方程式聯立」。看到跨接在兩節點間的電壓源(不論獨立或受控),應將兩端視為超節點列 KCL;同時寫出相依電壓源與控制變數 $i_a$ 的限制式,代入消元後與其餘節點方程式聯立求解即可。