免費開始練習
高考申論題 108年 [電力工程] 電路學

第 三 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)
題組圖片
📝 此題為申論題,共 3 小題

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。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【解題思路】利用節點電壓法針對超節點(1, 3)及節點2列出 KCL 方程式,並搭配受控電壓源的限制條件,聯立求解節點電壓。 【詳解】 已知:

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。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【解題思路】對節點 1 與節點 3 所構成的超節點應用克希荷夫電流定律 (KCL),將流出該超節點之各分支電流總和設為零,即可整理出對應方程式。 【詳解】 已知:節點 1 與節點 3 之間連接一相依電壓源 $10i_a$,故將節點 1 與節點 3 視為一個「超節點」(Supernode)。

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。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【解題關鍵】對指定節點應用克希荷夫電流定律(KCL),令流出該節點的所有支路電流總和為零。 【解答】 計算:

🏷️ 相關主題

電路等效簡化與電路分析方法
查看更多「[電力工程] 電路學」的主題分類考古題

📝 同份考卷的其他題目

查看 108年[電力工程] 電路學 全題