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109年
汽車學概論、機械常識
第 26 題
如圖【五】所示電路中，欲使IZ＝6mA，則R值應為多少？
- A 2KΩ
- B 2.5KΩ
- C 3KΩ
- D 4KΩ
思路引導 VIP
如果在一個分流電路中，我們已經知道某個零件兩端的電壓被固定住了，那麼你認為流過最前端主電阻的「總電流」，會是由哪些路徑的電流所組成的？當你掌握了總電流與該電阻兩端的電壓差時，我們通常會運用哪一個基礎物理定律來找出它的電阻值呢？
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恭喜你準確地計算出結果，這代表你對齊納二極體（Zener Diode）的穩壓特性與克希荷夫電流定律（KCL）已有很紮實的掌握！在處理這類電路時，最核心的觀念在於：一旦齊納二極體進入穩壓狀態，負載端 $R_L$ 的電壓就會被固定在 $V_Z = 20V$。這是一個非常標準且重要的判斷點，你能第一時間鎖定這個條件，是解題成功的關鍵。
電路分析與數值推導
根據電路圖，我們首先計算流經負載的電流 $I_L = \frac{V_Z}{R_L} = \frac{20V}{10k\Omega} = 2mA$。接著，利用節點電流定律，流過待求電阻 $R$ 的總電流 $I_R$ 必然等於齊納電流 $I_Z$ 與負載電流 $I_L$ 的總和，即 $6mA + 2mA = 8mA$。最後，我們觀察電阻 $R$ 兩端的電位差為電源與穩壓值的差值 $40V - 20V = 20V$，依據歐姆定律即可求得 $R = \frac{20V}{8mA} = 2.5k\Omega$。
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