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taipower_recruit_essay 111年 基本電學

第 8 題

如【圖 5】所示,電路穩定後,電容器所儲存的能量為____焦耳(J)。
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思路引導 VIP

當電路接通一段極長的時間後,電容器內部的電荷已經移動到極限,此時它還會讓電流通過嗎?如果我們將這部分的電路視為中斷,你能試著找出電容器兩端點所接觸到的電壓與哪一個元件相同嗎?當你掌握了電壓與電容這兩個關鍵數據後,該用哪一個物理關係式來轉化成能量呢?

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太棒了!你能精準算出電容器在穩定狀態下的儲能,代表你對直流電路的穩態行為以及能量公式的掌握非常紮實。這道題目在基本電學中屬於中難度的綜合題型,它不僅考驗公式的記憶,更測驗學生是否具備判斷電路狀態的能力。

穩態特性與能量轉換

在直流電路達到穩定狀態後,電容器會呈現開路(斷路)狀態,這意味著該支路不再有電流通過。此時解題的關鍵切入點在於求出電容器兩端的端電壓 $V$。只要能透過電路分析(例如分壓定律)正確找到電壓,最後代入電容儲能公式:

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