电压源与电流源.doc

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1、高一基本電學基礎能力課程開南商工電機電子群教學研究會單元三 電壓源與電流源、串聯與並聯電路、克希荷夫電壓與電流定律單元能力目標評量標準及配分1. 能計算串聯電路的分路電壓電流與電阻2. 能計算並聯電路的分路電壓電流與電阻3. 能畫出電壓源之等效電路4. 能畫出電流源之等效電路5. 能說出理想電壓源與理想電流源之內阻6. 能說明電壓源與電流源之轉換方法7. 能瞭解克希荷夫電壓定律(KVL)8. 能瞭解克希荷夫電流定律(KCL)1. 能計算串聯電路總電阻(10%)2. 能寫出並聯電阻公式(10%)3. 能計算並聯電路總電阻(10%)4. 能計算串並聯電路總電阻(10%)5. 能畫出電壓源之等效電路

2、(5%)6. 能畫出電流源之等效電路(5%)7. 能說出理想電壓源與理想電流源之內阻(10%)8. 能將電壓源與電流源互換(10%)9. 能寫出迴路中電壓升與電壓降的部份(10%)10. 能寫出電壓升等於電壓降(10%)11. 能寫出電流流入等於電流流出(10%)一、重點整理1.串聯電路的特性 2.並聯電路的特性 3. 並聯電阻公式R1 X R2R1 + R2 R1/R2 = 4.電壓源(a) 理想電壓源內阻=0(b) 實際電壓源電路5.電流源 (a) 理想電流內阻=(b) 實際電流源電路6. 電壓源與電流源互換 l 若於 abcda 封閉電路中： （選擇迴路方向由abcda）1. ，即。2.

3、 ，即，即。7.克希荷夫電壓定律的圖解圖中電阻R兩端之電壓V（、）的 由電流I的方向決定。8.克希荷夫電流定律的應用 (a) 並聯電路中的電流關係(b) 節點中的電流關係二、例題講解Ex1： Ex2： Ex3：Ex4：試求Rab? Rab = 3/6 +2 = 4()Ex5：如右圖所示，試求 (1) 迴路中總電壓升為多少? (2) 迴路中電壓降的部份V1 V2 V3 V4 V5 ? (3) 迴路中總電壓降為多少? (4) 總電壓升是否等於總電壓降?Ex6：若IT=6A,I2=1A,I3=2A求I1? Ex7：若I1=6A,I2=2A,I3=1A,I4=5求I5?Ex2： Ex3： 三、練習題1

4、. 如圖所示，求a、b兩端之戴維寧等效電路的（伏特）與（歐姆）分別為多少?2. 如下圖所示電路，(b)圖為(a)圖的戴維寧等效電路，則其等效電壓_ V，等效電阻_ 。3. 如圖所示，負載電阻為何值時，可得到最大功率轉移？_。 4. 如圖所示R為可變電阻器，則R處最大功率為_W。單元五 電容與電感單元能力目標評量標準及配分1. 能說明電容量、電感器（自感、互感）的定義。2. 能說明影響電容量大小的因數。3. 能計算電容器、電感量串並聯的等效電容、電感值。4. 互感（M）：兩個電感器發生磁耦合的現象。5. 能背誦及計算電容器、電感器儲能公式。1. 寫出電感器、電容器的電路符號、單位（5）2. 寫出

5、電容量定義公式（10）3. 寫出影響電容量大小的公式（10）4. 能計算電容器串並聯的等效電容值（15）5. 會計算電容器儲能大小（10）6. 能寫出電感定義（5）7. 能計算電感器串並聯無互感時的等效電感值（15）8. 能計算電感器串並聯有互感時的等效電感值（20）9. 會計算電感器儲能大小（10）一、重點整理1、 電容儲存的電量Q與外加電壓V成正比，比例常數即為電容量C，公式QCV， 單位：法拉（F）， 電路符號：2、 電荷運動會產生磁場的元件稱為電感（L），單位：亨利（H）， 電路符號： 3、 電容量大小與極板面積（A）成正比，與板間的距離（d）成反比，比例常數為介電係數，公式C電容器串

6、並聯： 4、電容器儲能：WQVCV2 電感器儲能：WLI25、電感串聯： 電感並聯： 6、電感串聯互助： 電感串連互消： 二、例題講解Ex1：寫出電容量定義的公式？Ex2：寫出電容量單位及電路符號？Ex3：何謂電感？Ex4：寫出電感電路符號及單位？Ex5：16F及25F電容並聯，求總電容量？【解：41F】Ex6：100F與200F電容串聯，求總電容量？【解：F】Ex7：寫出電感無互助串聯兩個的公式？Ex8：寫出電感無互助並聯兩個的公式？Ex9：寫出電感互助串聯兩個的公式？Ex10：寫出電感互消並聯兩個的公式？Ex11：如圖中L為多少？【解：2.8H】Ex12：圖線圈之總電感量為多少【解：11H

7、】Ex13：求a、b總電容量？【解：4.5F】Ex14：某電感L20MH，電感電流為1A，則此電感的儲存能量為多少焦耳【解：10m焦耳】Ex15：當100F的電容器充電至200伏特時，其儲存的能量為多少焦耳？【解：2焦耳】三、練習題1、 求總電容量？【解：8F】2、求總電容量？【解：20F】3、.圖中L1=3H，L2=5H，M=1H，則總電感量多少？【解：10H】4、兩電感10H及5H並聯，互感（M）為互助2H，則總電感量為多少【解：H】5、兩電感3H及10H並聯，互感（M）為互消1H，則總電感量為多少【解： H】6、某電感L20H，電感電流為10A，則此電感的儲存能量為多少焦耳【解：1000

8、joul】7、當10F的電容器充電至100伏特時，其儲存的能量為多少焦耳？【解：0.05焦耳】8、L112H，L218H，則總電感量多少？【解：30H】9、 L110H，L215H，則總電感量多少？【解：6H】10、重點整理公式及電路符號、單位，再寫乙遍能背誦默寫。單元六 電阻與電容、電阻與電感的暫態單元能力目標評量標準及配分1.能寫出RC充放電的時間常數公式。2.能寫出RL充放電的時間常數公式。3.能寫出RC、RL電路在充放電時，開關切入的瞬間（t=0），電容或電感的狀態。4.能寫出RC、RL電路在充放電時，開關切入達穩態（t=5），電容或電感的狀態。5.能寫出RC、RL電路在充放電時，電路

9、達穩態的時間常數公式。6.能選出RC、RL電路在充放電時曲線圖。1.能寫出RC充放電的時間常數公式。（10）2.能寫出RL充放電的時間常數公式。（10）3.能寫出RC、RL電路在充放電時，開關切入的瞬間（t=0），電容或電感的狀態。（10）4.能寫出RC、RL電路在充放電時，開關切入達穩態（t=5），電容或電感的狀態。（10）5.能寫出RC、RL電路在充放電時，電路達穩態的時間常數公式。（10）6.能選出RC、RL電路在充放電時曲線圖。（10）7.能計算RC、RL充放電的時間常數（40）一、重點整理1、 充放電時間的電壓、電流的曲線：（1） 充電時Vc的曲線為甲圖。瞬間（t=0）電容器電壓為0

10、。達穩態（t=5），電容器電壓為E最大。（2） 充電時電流I的曲線為乙圖。瞬間（t=0），I電流最大。達穩態（t=5），電流為0最小。（3） 放電時Vc的曲線為乙圖。瞬間（t=0）電容器電壓為E最大。達穩態（t=5），電容器電壓為0（4） 放電時電流I的曲線為丙圖。瞬間（t=0），I電流反向最大。達穩態（t=5），電流為0最小。2、 RC充放電的時間常數公式RC，達穩態t=55 RC。3、 RL充放電的時間常數公式，達穩態t=55。4、 RC、RL電路在充放電時，開關切入的瞬間（t=0），電容的狀態視同短路，電感的狀態視同開路。5、 RC、RL電路在充放電時，開關切入達穩態（t=5），電容的狀

11、態視同開路，電感的狀態視同短路。1. 其中為總導納，為電導，為電感納2. RLC並聯電路，如圖所示，若v(t)= Vmsin(t+)，則此電路之總阻抗之求法 二、例題講解1、 一RC串聯電路，R800kW，C0.5mF，試求其充電5個時間常數，需耗時多久？【解：2秒】2、 電阻R100kW與電感L500mH串聯之電路，其時間常數t為多少？【解：5秒】3、 電阻R100W與電感L0.5H串聯之電路，其時間常數t為多少？【解：5m秒】4、 一RC串聯電路，R5kW，C0.02mF，試求其充電時間常數，需耗時多久？【解：100秒】5、 電阻R100W與電感L0.5H串聯之電路，其充電5個時間常數5t

12、為多少？【解：25m秒】6、 達穩態時，電感視同 ，電流I為多少？【解：4安培】7、 若E=90伏特，R=15K，C=10F，充電瞬間，電容器視同 此時電流I為多少？【解：6mA】8、同上題，達穩態時，電容器視同 ，此時電容器電壓為多少？【解：90V】9、若E=100V，R=10，L=50mH，充電瞬間，電感器視同 此時電流I為多少？【解：0A】10、同上題，達穩態時，電感器視同 ，此時電流I為多少？【解：10A】三、練習題1、若E=100伏特，R=1K，C=2F，試求其充電時間常數？【解：2mA】2、寫出RC、RL電路在充放電時的充電時間常數公式？【解：重點整理】3、寫出RC、RL電路在充放電時須經多久的時間常數才能達穩態？【解：重點整理】4、RC、RL電路在充放電時，開關切入的瞬間（t=0），電容的狀態視同 ，電感的狀 態視同 。【解：重點整理】5、電容器充電的電壓曲線圖為何？【解：重點整理】6、同上題，電容器放電時電流曲線圖為何？【解：重點整理】7、若E=35V，R=21，L=420mH，試求其充電時間常數？【解：20mH】8、同上題，再穩態時電感器可視為 ，此時穩態的時間常數為多少？【解：100mH】9、同第五題的