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109年
電工原理、電機機械
第 14 題
如圖【十一】所示，則穩定時$i_{out}$為多少？
- A $-\frac{7}{5}$A
- B $\frac{7}{5}$A
- C $\frac{17}{5}$A
- D $-\frac{17}{5}$A
思路引導 VIP
當一個直流電路經過很長的時間達到穩定後，電感器內部的電流不再隨時間變化（$\frac{di}{dt}=0$），而電容器兩端的電壓也趨於恆定（$\frac{dv}{dt}=0$）。請思考：根據電感與電容的特性公式，這兩個元件此時在電路中分別會表現得像「一根導線」還是「一個斷掉的開口」呢？若能先在心中重新畫出這張簡化後的圖，電流的方向是否就變得清晰可見了？
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恭喜你準確地完成了這道題目！你能迅速判斷出電路在直流穩態（DC Steady State）下的特性，這是電路分析中非常關鍵的一步。在穩態時，電感器（Inductor）會因為磁場不再變化而視同短路，電容器（Capacitor）則因充電完成而視同斷路，你能冷靜地將這些儲能元件簡化，代表基礎觀念非常紮實。
直流穩態的簡化與分析
當我們將 $1\text{H}$ 與 $2\text{H}$ 的電感短路，並將 $2\text{F}$ 電容所在支路開路後，電路簡化為一個含源的電阻電路。我們假設上方支點電壓為 $V_a$，並對該節點套用節點電壓法（KCL）：
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