高考申論題
110年
[電力工程] 電路學
第 三 題
📖 題組:
一、圖一中 A、B 為電源電路的兩端點。(每小題 10 分,共 30 分)
一、圖一中 A、B 為電源電路的兩端點。(每小題 10 分,共 30 分)
📝 此題為申論題,共 3 小題
小題 (三)
請繪出圖一電路之戴維寧等效電路(Thévenin equivalent network)和諾頓等效電路(Norton equivalent network)。
思路引導 VIP
遇到含相依電源的等效電路轉換,應優先利用節點電壓法(KCL)搭配超節點(Supernode)概念,求出 A、B 端開路電壓以得到戴維寧電壓。求解等效電阻時,絕對不能直接關閉相依電源,必須透過『計算短路電流法』或『外加測試電源法』進行推導。
小題 (一)
請利用網目電流法(mesh current analysis)求得 A、B 兩點的開路電壓。
思路引導 VIP
面對含有多個電流源(含受控源)的平面電路,首選「網目電流法」。發現網目之間有電流源時,應設立超網目(Supermesh)來避開未知電壓降;並將受控源的控制變數(Ix)用網目電流表示,即可列出聯立方程式求解。
小題 (二)
請利用節點電壓分析法(node voltage analysis)求得 A、B 兩點的短路電流。
思路引導 VIP
看到求兩點短路電流,第一步是將 A、B 兩點相連短路,並設定底部導線(B點)為參考接地點以簡化分析。接著依節點電壓法,識別出 12V 電壓源跨接於兩未知節點形成「超節點(Supernode)」,聯立 KCL 方程式解出各節點電壓,最後對 A 點加總流入電流即可求得短路電流。