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109年
電工原理、電子概論
第 14 題
如圖【十一】所示，則穩定時 iout 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
如果這個電路已經通電了很久、達到穩定狀態，請觀察電感器與電容對「不變的直流信號」會有什麼反應？哪些路徑會變成像一條普通的導線，哪些路徑則會像被剪斷了一樣？當你把這些路徑重新畫出來後，能試著用節點電壓法找出圖中匯集點的電壓值嗎？
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恭喜你準確地完成了這道題目！你能正確判斷出在直流穩態下各元件的物理行為，這是掌握電學分析非常關鍵的第一步。這題的難度定位在 Medium，其鑑別度在於測試學生是否會被圖中繁雜的電感與電容符號所迷惑，能否冷靜地進行電路簡化並正確應用克希荷夫電流定律（KCL）。
直流穩態下的電路簡化
在直流（DC）電路達到「穩定時」，電路中的元件會呈現特定的特性：電感器（L）視為短路，而電容設（C）則視為斷路。因此，圖中左側的 $1\text{H}$ 與中間的 $2\text{H}$ 電感都變成了導線，而含有 $2\text{F}$ 電容的那一條支路因為斷路，不會有電流流過（可以完全忽略）。簡化後的電路只剩下一個 $5\text{V}$ 電壓源、兩個電阻（$2\Omega$ 與 $3\Omega$）以及一個 $6\text{A}$ 的電流源。
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