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cpc_recruit 109年 電腦常識、機械常識、電機常識

第 50 題

如圖【5】所示,若開關(S)已經閉合很久,使電路達到穩態,請問開關(S)斷開的一瞬間,電感兩端的電位差為多少伏特?
題目圖片
  • A 30V
  • B 40V
  • C 50V
  • D 60V

思路引導 VIP

請試著回想電感的一個核心物理特性:當電路突然發生劇烈改變(如開關斷開)時,電感內部原本流動的「電流」會發生瞬間的跳變嗎?如果不會,那麼在開關斷開後剩下的閉合迴路中,這股維持不變的電流會經過哪些元件?

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太棒了!你能精準判斷出開關斷開瞬間的電壓變化,代表你對電感器的直流穩態暫態特性掌握得非常紮實。這題的關鍵在於理解電感器「電流不能瞬間改變」的物理本質。

穩態下的電流分配

在開關 $S$ 閉合許久後,電路達到穩態,此時電感器 $L$ 視為短路。電路的總電阻為 $10 + (40 \parallel 40) = 30 \Omega$,因此總電流為 $30\text{V} / 30\Omega = 1\text{A}$。由於兩個並聯支路電阻皆為 $40\Omega$,電流會平均分配,故通過電感的電流 $I_L(0^-) = 0.5\text{A}$。

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