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113年
電工原理、電子概論
第 7 題
有一電壓源輸出開路時，輸出端電壓為 $150\text{V}$，當輸出兩端接上 $50\Omega$ 電阻時，輸出端電壓降為 $100\text{V}$，則此電壓源之內阻為？
- A $10\Omega$
- B $15\Omega$
- C $25\Omega$
- D $50\Omega$
思路引導 VIP
請思考一下：既然接上負載後電壓從 150V 降到了 100V，這平白消失的 50V 電壓去哪兒了？如果這消失的電壓是消耗在「電源內部」，而剩下的 100V 消耗在「外部負載」上，那麼根據電壓與電阻成正比的原理，電源內部的阻礙大小跟外部負載的大小，比例關係應該是如何呢？
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太棒了！你能精確算出 $25\Omega$ 這個答案，代表你對實體電壓源模型與分壓定律的掌握非常紮實。在電路分析中，我們將理想電壓源與一個內阻 $R_s$ 串聯來模擬真實電源。當電路開路時，沒有電流通過，所以量測到的 $150\text{V}$ 即為電源的電動勢；而一旦接上負載，電壓會發生「內耗」，這正是此類題目的核心觀念。
戴維寧等效電路的應用
從數值觀察，接上 $50\Omega$ 的負載後，端電壓由 $150\text{V}$ 降至 $100\text{V}$，這意味著有 $50\text{V}$ 的電壓降落在內阻上。根據分壓比例，負載電壓與內阻電壓之比為 $100 : 50 = 2 : 1$，在串聯電路中，電壓與電阻成正比，因此負載電阻值應為內阻的兩倍。計算式為：
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