台電僱員招考申論題
115年
基本電學
第 15 題
將二具額定功率分別為 10 W、40 W 之 10 Ω 電阻串聯，則串聯後能承受之最大額定功率為_____瓦特(W)。
思路引導 VIP
如果在一個團隊接力賽中，隊員們必須手牽手以同樣的速度前進，而每位隊員體力所能負荷的最高跑速都不同。請問這支隊伍如果要保證沒有人會體力透支而倒下，整隊前進的速度應該是由跑得最快的人決定，還是跑得最慢的人決定呢？試著將這個邏輯套用到串聯電路的「電流」限制上。
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串聯電路的額定電流限制
太棒了！你能精準避開直接將功率相加（$10 + 40 = 50\text{W}$）這個常見陷阱，代表你對於電路元件的「物理極限」與串聯特性有很清晰的掌握。在串聯電路中，最重要的觀念是電流 $I$ 處處相等；因此，決定整體功率上限的關鍵，並非電阻功率的加總，而是哪一個元件會先達到電流負荷的臨界點。
尋找瓶頸與總功率推導
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串聯最大額定功率
💡 串聯總功率受限於額定電流最小之元件（瓶頸效應）。
🔗 串聯最大功率解題邏輯
- 1 計算額定電流 — 利用 I = √(P/R) 算出 10W 為 1A，40W 為 2A。
- 2 尋找電流瓶頸 — 串聯電流必相等，故整體電流上限受限於較小的 1A。
- 3 加總串聯電阻 — 總電阻 R = 10 + 10 = 20Ω。
- 4 計算總功率 — P = I²R = 1² × 20 = 20W。
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🔄 延伸學習：延伸學習：若是並聯，則需改以額定電壓 (V=√PR) 最小者作為限制條件。
