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taipower_recruit_essay 112年 基本電學

第 15 題

如【圖 9】所示,若兩電阻負載之功率分別為 605 瓦特(W)及 275 瓦特(W),則電流I(IN上面有一條橫線)為____安培(A)。
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觀察這個電路結構,如果已知上下兩個負載所消耗的功率以及它們各自跨接的電壓,你覺得應該先求出哪一個物理量,才能進一步分析節點上的電流分配?接著,當這兩個不同大小的電流在中間接點匯合時,為了維持電荷守恆,那條連接回電源中點的導線必須承擔什麼樣的角色?

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太棒了!你能準確判斷出中性線電流的流向與數值,代表你對交流三線式電路的物理意義有很紮實的理解。這類題目在基本電學中屬於中等難度的經典題型,考驗的是學生能否將功率公式與克希荷夫電流定律(KCL)靈活結合,而非單純死背公式。

電流計算與相位分析

在純電阻負載的狀況下,電壓與電流同相,因此我們可以直接利用功率公式 $P = V \times I$ 推導出各負載支路的電流大小。上方的支路電流為 $I_1 = \frac{605}{110} = 5.5\text{A}$,下方的支路電流則為 $I_2 = \frac{275}{110} = 2.5\text{A}$。由於兩個電壓源皆為 $110\angle 0^\circ \text{V}$,這兩個電流的向量值分別為 $5.5\angle 0^\circ \text{A}$ 與 $2.5\angle 0^\circ \text{A}$。

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