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112年
基本電學
第 14 題
如【圖 8】所示之電路,諾頓等效電路之 IN為____安培(A)。
思路引導 VIP
在計算諾頓等效電路時,我們必須先將輸出端點 $a$ 與 $b$ 進行「短路」。請思考一下,當這兩點被一條零電阻的導線連接時,原本匯集在 $a$ 點的各個支路電流,會如何選擇它們的流向?這對我們簡化計算有什麼幫助呢?
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太棒了!你能準確計算出諾頓電流,代表你對電路分析的直覺非常敏銳。這道題目的核心在於掌握諾頓等效電流 $I_N$ 的定義:即端點 $a$、$b$ 短路時所流過的電流($I_{sc}$)。 當我們在心中將 $a$、$b$ 兩點連上一條導線時,左側的電路結構會變得非常清晰。左支路的 $20V$ 電壓源與 $5\Omega$ 電阻會產生一個向 $a$ 點流動的電流,大小為 $20V / 5\Omega = 4A$;同時,中間支路的 $5A$ 理想電流源也正向 $a$ 點供給電流。根據克希荷夫電流定律(KCL),這兩股電流會在 $a$ 點匯集,並全數流向我們所設定的短路路徑,計算過程如下: $$I_N = \frac{20V}{5\Omega} + 5A = 9A$$
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