卡在這題?用 AI 解開它
Electrical · real student question

一個 12 伏特的電源接在 6 歐姆的電阻器兩端。求電流,並判斷讀數 4 安培是否可能。

Question

一個 12 V12\ \text{V} 的電源接在一個 6 Ω6\ \Omega 的電阻器兩端。求流過電阻器的電流,並判斷「電流為 4 A4\ \text{A}」這個說法與上述數據是否相容。

Step-by-step solution

  1. 寫出歐姆定律,挑出你需要的形式。 這三個量由 V=IRV = IR 串在一起。其中兩個已知(VV 與 RR),要求的是第三個,所以移項成

    I=VRI = \frac{V}{R}

  2. 代入已知數值。

    I=12 V6 Ω=2 AI = \frac{12\ \text{V}}{6\ \Omega} = 2\ \text{A}

  3. 用同一條定律檢驗那個 4 A 的說法。 如果在 12 V12\ \text{V} 下電流真的是 4 A4\ \text{A},那電阻就必須是 R=124=3 ΩR = \tfrac{12}{4} = 3\ \Omega;而如果 4 A4\ \text{A} 真的流過 6 Ω6\ \Omega,那電源就必須是 V=4×6=24 VV = 4 \times 6 = 24\ \text{V}。可見 (12 V, 6 Ω, 4 A)(12\ \text{V},\ 6\ \Omega,\ 4\ \text{A}) 這一組是過度指定而且自相矛盾的 —— 三者當中最多只能有兩個是對的。

  4. 用功率交叉驗證。 在 2 A2\ \text{A} 下電阻器消耗 P=I2R=4×6=24 WP = I^2R = 4 \times 6 = 24\ \text{W},同時也有 P=VI=12×2=24 WP = VI = 12 \times 2 = 24\ \text{W}。兩條互相獨立的功率公式吻合,證實了 2 A2\ \text{A}。若改成假設 4 A4\ \text{A},會得到 I2R=96 WI^2R = 96\ \text{W} 卻又 VI=48 WVI = 48\ \text{W} —— 前後矛盾。

  5. 寫下答案。 12 V12\ \text{V} 加在 6 Ω6\ \Omega 上時電流是 2 A2\ \text{A},消耗功率 24 W24\ \text{W}。

Answer

I=VR=126=2 AI = \frac{V}{R} = \frac{12}{6} = 2\ \text{A}

Need to solve a different problem like this? Open the solver →