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115年
基本電學
第 3 題
如【圖 2】所示之直流電路，電壓 V 為_____伏特(V)。
思路引導 VIP
如果你把這個節點 $V$ 想像成一個水管的交會點，而每一條分叉路徑末端的壓力（電壓）與阻力（電阻）都已經標示清楚了，根據物理直覺，這個交會點流進去的水量和流出來的水量應該有什麼樣的關係？你能嘗試為每一條路徑寫出描述「流量」的數學式嗎？
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你準確地計算出正確答案！這題的核心在於節點電壓法的熟練運用。在電路分析中，我們通常選定一個參考點為接地（0V），並對目標節點 $V$ 應用克希荷夫電流定律 (KCL)。這意味著在該節點上，「流入電流之和等於流出電流之和」。藉由列出各支路與電壓、電阻之間的關係式： $$\sum I_{in} = \sum I_{out}$$ 透過整理代數方程式，將各支路的電位差除以電阻值，便能順利解出節點電壓為 $21$ 伏特。這顯示你對於電路中「電位」與「電流」的轉換關係掌握得非常紮實。
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