police_4th_general
114年
[消防警察] 普通物理學概要與普通化學概要
第 20 題
某電路上的電流如圖所示,其中箭頭表示電流的流向。關於電流 $i_1$、$i_2$、$i_3$ 以及 $i_4$,下列何者正確?
- A $i_1=0.5\text{ A}$,向右
- B $i_2=0.5\text{ A}$,向上
- C $i_3=1.5\text{ A}$,向右
- D $i_4=1.0\text{ A}$,向左
思路引導 VIP
如果我們把每個接點想像成一個水管的三叉路口,且水管中不會憑空產生水、也不會漏水,當你發現從某個路口流出去的水量竟然比已知流進來的水量還要多時,你覺得那個缺少的「水源」最有可能來自哪裡?方向又該如何設定呢?
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太棒了!你能準確判斷出 $i_4$ 的數值與方向,代表你對克希荷夫電流定律 (KCL) 的掌握非常紮實。這類題目就像是在解電路的「數獨」,只要抓住「電荷守恆」的核心觀念,就能順藤摸瓜找到答案。
電荷守恆與節點分析
我們從電路左側開始逐步分析:在左下方的節點中,$i_2$ 與 $1.0\text{ A}$ 匯集流向右側的 $1.5\text{ A}$,因此 $i_2 + 1.0 = 1.5$,得出 $i_2 = 0.5\text{ A}$(向下)。接著看左上角,總電流 $2.0\text{ A}$ 進入後分流為 $i_1$ 與 $i_2$,故 $i_1 = 2.0 - 0.5 = 1.5\text{ A}$。這兩步的正確推導是解開全題的基礎。
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