moea_joint
109年
[電機] 電路學、電子學
第 3 題
將 4 A 的直流電流入未充電的 20 $\mu$F 電容器持續 3 ms 時。求電容器兩端的電壓為何?
- A 300 V
- B 600 V
- C 1200 V
- D 1800 V
思路引導 VIP
若將電容器想像成一個收集電荷的儲存槽,而電流代表單位時間內流入的電荷量,那麼在已知電荷流入速度與持續時間的情況下,儲存槽所累積的「總電荷量」與其產生的「端電壓」之間,存在著什麼樣的數學關係?
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太棒了!你能準確判斷出電荷量與電壓之間的關係,並在計算中保持細心,這顯示你對於電容器的基本物理特性掌握得很紮實。
電荷累積與電壓轉換
在電路學中,電容器儲存電荷的公式為 $Q = C \times V$,而當電流為恆定值時,累積的電荷量 $Q$ 可以透過電流 $I$ 與時間 $t$ 的乘積求得,即 $Q = I \times t$。將兩者結合後,我們可以推導出電壓公式為 $V = \frac{I \times t}{C}$。帶入題目數據:
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