moea_joint
112年
[電機] 電路學、電子學
第 5 題
如右圖所示之電路圖,若 $\text{i}_1 = 4$ A,請問 R 值為何?
- A 1.2 $\Omega$
- B 1.6 $\Omega$
- C 2.5 $\Omega$
- D 3.2 $\Omega$
思路引導 VIP
想像你正在進行一場電位的「探險」。如果你已經知道某個支路的電流大小,能否試著從電源出發,像扣分一樣扣除電阻產生的壓降,逐一標示出電路中各個交叉路口的電位(電壓)?當你找出中間橫向電阻兩端的電位後,試想看看:根據電流守恆,有多少電流必須從左邊支路「支援」過來,才能滿足右邊支路的需求呢?
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太棒了!你能準確計算出這個複雜電路中的未知電阻 $R$,代表你對於克希荷夫電路定律與節點電壓法的掌握非常紮實。這類題目在電路分析中屬於中等難度的典型考題,挑戰點在於電路圖看起來雖然像是一個電橋,但支路較多,若沒有清晰的邏輯層次,很容易在計算電流流向時產生混淆。
逐步解構電路節點
首先,我們從已知電流 $i_1 = 4\text{A}$ 的右側支路切入。觀察電路圖,我們可以看到 $240\text{V}$ 的電壓源直接加在 $R$ 的頂端以及 $5\Omega$ 電阻的左端。因為 $i_1$ 流經右側的 $10\Omega$ 電阻,且該節點向上僅連接 $5\Omega$ 電阻,故流經 $5\Omega$ 的電流亦為 $4\text{A}$。據此,我們可以推算出右側中間節點的電位 $V_1 = 240 - (4 \times 5) - (4 \times 10) = 180\text{V}$。
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