調查局三等申論題
109年
[電子科學組] 電子學與電路學
第 四 題
四、圖四 RC 電路開關 S 不通,於 t = 0導通開關 S。R1 = 1 kΩ,R2 = 1.5 kΩ,C = 1 μF,則 t = 0–(S 導通前之瞬間)、t = 0+、t > 0、t → ∞ 時之 vo(t)各為何?(20分)
📝 此題為申論題
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本題為經典的一階 RC 暫態電路分析。解題關鍵在於掌握「電容兩端電壓在開關動作瞬間不能突變」的物理特性,並利用一階響應通式 $v(t) = v(\infty) + [v(0^+) - v(\infty)]e^{-t/\tau}$ 求得完整暫態響應,其中時間常數 $\tau$ 需以電容視角的戴維寧等效電阻計算。
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【解題關鍵】利用一階 RC 電路響應公式 $v(t) = v(\infty) + [v(0^+) - v(\infty)]e^{-t/\tau}$,並結合電容電壓不能突變之特性($v_c(0^-) = v_c(0^+)$)進行分段求解。 【解答】 已知條件:直流電源 $V_s = 5\text{ V}$,$R_1 = 1\text{ k}\Omega$,$R_2 = 1.5\text{ k}\Omega$,$C = 1\text{ }\mu\text{F}$。
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