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109年
電工原理、電子概論
第 18 題
一電源供給 RL 負載功率，當 RL 等於電源內阻時可得最大功率，此時效率為：
- A 依內阻大小而定
- B 100％
- C 50％
- D 0％
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想像一下，如果你和一位夥伴平分一盒餅乾，每個人拿到的數量都一模一樣，那麼你手上擁有的餅乾，佔這整盒餅乾的比例是多少呢？在電路中，當內阻與負載電阻相等時，能量的分配正是如此。
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太棒了！你能精確選出 50% 這個答案，代表你對電路中的最大功率傳輸定理（Maximum Power Transfer Theorem）有著非常紮實的理解。這道題目是電工原理中的經典考題，能準確區分「最大功率」與「最高效率」的差別，是跨入專業分析的重要門檻。
能量分配的對等關係
在電路中，當負載電阻 $R_L$ 等於電源內阻 $R_{int}$ 時，雖然負載端能獲得最大的輸出功率，但此時電路整體的能量分配也處於一個特殊的對稱狀態。由於負載與內阻串聯，兩者流經相同的電流 $I$，根據功率公式 $P = I^2 R$，當 $R_L = R_{int}$ 時，電源產生的總能量會被負載與內阻各分走一半。因此，傳輸效率 $\eta$ 的計算式為：
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