112年:呼治儀器
兩個並聯的電阻,分別為6、12歐姆(Ω),若通過的總電流為2安培(A),此電路系統的電壓為多少伏特(V)?
A8
B12
C36
D144
詳細解析
本題觀念:
並聯電路(parallel circuit)中,各支路(每個電阻各自的路徑)會共用同一組端電壓,也就是說不管流過哪一個電阻的電流是多少,各電阻兩端量到的電壓都相同。本題考的是並聯電路等效電阻與電壓的基本計算。
選項分析
本題屬於計算題,以下逐步列出計算過程:
- 第一步:計算兩電阻並聯後的等效電阻。並聯公式為 R_total = (R1×R2)÷(R1+R2),代入6歐姆與12歐姆:R_total = (6×12)÷(6+12) = 72÷18 = 4歐姆。
- 第二步:用歐姆定律(Ohm's law, V=I×R)計算電壓。已知總電流為2安培,等效電阻為4歐姆,代入得電壓 = 2×4 = 8伏特。
- A ✅ 與上述計算結果相符,為正確答案。
- B ❌ 若誤用「電阻直接相加」等錯誤算法,可能得出偏高的數值,但並聯電路不能直接把電阻相加當作等效電阻。
- C、D ❌ 皆為誤將電阻值或電流做錯誤運算(如直接相乘)所得出的偏離數值,並非正確計算方式。
答案解析
本題答案為A。並聯電路的等效電阻恆小於任一支路電阻中最小的一個(本題兩電阻並聯後等效電阻為4歐姆,小於6歐姆與12歐姆),再用歐姆定律 V=I×R 代入總電流2安培與等效電阻4歐姆,即可算出電壓為8伏特;由於並聯電路中各支路電壓相同,這個8伏特也就是通過6歐姆與12歐姆兩個電阻各自兩端量
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