電路與電磁學基礎

將充電至10 V的電容器經由電阻放電。從開始放電經過與時間常數τ相等的時間時,電容器的電壓最接近下列哪一個?

  1. A約3.7 V
  2. B約6.3 V
  3. C5 V
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正確答案:A. 約3.7 V

放電時電壓依 v = V0 e^(−t/τ) 減少。t = τ 時 e⁻¹ ≈ 0.368,因此為 10 V × 0.368 ≈ 3.7 V。約6.3 V是充電時在 t = τ 達到的值(1 − e⁻¹ ≈ 0.632),放電時的答案是「從初始電壓減少約63%的值」。2τ時約為1.4 V,5τ時約為0.07 V,幾乎放電完畢。

  • A. 正確。10 V × e⁻¹ ≈ 3.7 V。
  • B. 約6.3 V是充電時的值,與放電混淆了。
  • C. 5 V是一半的值;t = τ 時電壓已降到低於一半的約3.7 V。
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