電路分析(交流電路、線性電路與暫態現象)
在圖中的電路,E = 12 V、R1 = 4 Ω、R2 = 12 Ω,電流源 J = 2 A(流入節點A的方向)。以接地為基準的節點A電壓 VA 為下列哪一項?
- A6 V
- B9 V
- C15 V
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正確答案:C. 15 V
在節點A套用克希荷夫電流定律,令經 R1 與 R2 流出的電流和等於流入的電流 J,得 (VA − 12)/4 + VA/12 = 2。兩邊乘以12得 3VA − 36 + VA = 24,因此 VA = 60/4 = 15 V。以重疊定理確認,只有E時為 12 × 12/(4 + 12) = 9 V,只有J時為 2 A × 3 Ω(R1 與 R2 的並聯) = 6 V,合計15 V。節點電壓比電源電壓E高,是因為J推入的電流經過R1流向E。
- A. 這是只有電流源J作用(E短路)時的部分,缺少E的貢獻。
- B. 這是只有電壓源E作用(J開路)時的分壓,缺少J的貢獻。
- C. 正確。由節點方程式得 VA = 15 V。