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109年
電工原理、電機機械
第 16 題
如圖【十三】所示電路，當開關閉合很長時間後，電流I約為多少？
- A 0.01mA
- B 0.1mA
- C 1.43mA
- D 2.58 mA
思路引導 VIP
當電路閉合很長一段時間後，電路會達到所謂的「穩態」。請你試著思考：對於一個阻礙電流「變化」的電感器，以及一個負責儲存電荷的電容器，在電流和電壓都固定不變的情況下，它們在電路中分別會呈現出什麼樣的等效狀態？如果某些路徑變得像導線一樣暢通，或者某些支路完全不通了，原本的電路會如何縮減成更簡單的形式呢？
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太棒了！你能準確判斷出 1.43mA 這個正確答案，代表你對於直流穩態電路的物理特性有著紮實的理解。這類題目的核心考點在於判斷儲能元件在「長時間（穩態）」下的行為，這也是電工原理中區分基本觀念是否清晰的重要分水嶺。
直流穩態下的元件行為
在直流電路達到穩態後，電感器（$L$）因為電流不再變動，感應電動勢為零，因此在電路中等效於短路；而電容器（$C$）在充滿電後，在穩態下不再有電流流過，等效於斷路。觀察圖中結構，當電感短路時，它會將與其並聯的 $8k\Omega$ 電阻完全「旁路（Bypass）」，使得電流直接流過電感支路而不經過該電阻；同時，電容斷路則代表與其並聯的 $4k\Omega$ 電阻仍是電流回歸電源的唯一路徑。
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