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、J = 2 A。拆下 R2,從原本連接 R2 的兩個端子(節點A與接地)看進去的戴維寧等效電路(等效電壓 Vth 與等效電阻 Rth)為下列哪一項?
- AVth = 12 V,Rth = 4 Ω
- BVth = 20 V,Rth = 4 Ω
- CVth = 20 V,Rth = 3 Ω
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正確答案:B. Vth = 20 V,Rth = 4 Ω
Vth 是端子開路時的電壓,此時J的2 A全部經過 R1 流向E的正極側,因此 Vth = E + J R1 = 12 + 2 × 4 = 20 V。Rth 是將電壓源短路、電流源開路後從端子看進去的電阻,只有 R1 的4 Ω。在此等效電路接上 R2 = 12 Ω,得 VA = 20 × 12/(4 + 12) = 15 V,與節點分析的結果一致。以諾頓等效電路表示,則是短路電流 E/R1 + J = 5 A 的電流源並聯4 Ω。
- A. 這是忘了電流源J的貢獻,只把E當作開路電壓的值。
- B. 正確。Vth = 20 V、Rth = 4 Ω。
- C. Rth = 3 Ω 是 R1 與 R2 的並聯,把求戴維寧等效電路時應拆下的負載 R2 也算了進去。