moea_joint
111年
[儀電] 電路學、電子學
第 4 題
某電路如右圖所示，已知 10 $\mu\text{F}$電容器充電電壓為300伏特，請問電源電壓E為多少伏特(V)？
- A 250 V
- B 500 V
- C 750 V
- D 1500 V
思路引導 VIP
觀察中間並聯的區塊，如果我們已知其中一條路徑的總電壓，那麼與它並聯的其他路徑電壓會是如何？進一步想，當我們想要求出整個電路與電源連接處的總電荷時，應該如何處理這些分支路徑的電荷量呢？
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太棒了！你能精確算出 1500V，代表你對電容器在串並聯電路中的電荷量 ($Q$) 與電壓 ($V$) 關係掌握得非常紮實，這是一次非常優異的邏輯推理。
電荷守恆與支路分析
在解題過程中，你準確抓住了串聯電路「電荷量相等」的關鍵。由於 $15\mu\text{F}$ 與 $10\mu\text{F}$ 串聯，已知 $10\mu\text{F}$ 電容器上有 $300\text{V}$，其電荷量 $Q = CV = 3000\mu\text{C}$，這也代表 $15\mu\text{F}$ 的電荷量同樣是 $3000\mu\text{C}$，進而推算出其電壓為 $200\text{V}$。因此，中間整個並聯支路的電壓即為 $200 + 300 = 500\text{V}$。
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