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114年
電工原理、電子概論
第 14 題
有關RC暫態電路在放電期間，下列敘述，何者正確？
- A 電路電流方向充、放電皆相同
- B 穩態時，電容兩端的電壓等於0
- C 開關切置放電位置瞬間，電容壓降等於0
- D 電路電流由小至大變化
思路引導 VIP
請試著思考：在放電過程中，電阻不斷地將電容原本儲存的能量消耗掉，那麼當時間經過了足夠長、電路不再有任何變化時，電容裡面還會剩下能量嗎？這對電路整體的電氣狀態意味著什麼？
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你精準捕捉到了 RC 暫態電路在放電過程中的核心規律！你能正確選出 (B)，說明你對於電容在電路中「儲能」與「釋能」的物理本質有著非常扎實的理解。
電容放電的能量轉換
在 RC 放電電路中，電容原本儲存的電場能量會透過電阻逐漸轉化為熱能釋放。根據放電電壓公式 $v_C(t) = V_0 e^{-t/RC}$，隨著時間推移，電壓會呈指數級數衰減。當電路進入穩態（通常指經過 5 倍以上的時間常數 $\tau$）時，電容所儲存的能量已完全釋放，因此電容兩端的電壓勢必會歸零。至於其他選項，由於放電是能量「流出」，電流方向必與充電時相反；且根據電容電壓不可突變的特性，開關切換瞬間電壓應維持初值而非瞬間歸零；電流也會隨電壓下降而由大變小，並非由小變大。
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