พื้นฐานวิศวกรรมไฟฟ้า: แบบฝึกหัดและข้อสอบเก่า

วิชาไฟฟ้าที่นักศึกษาวิศวกรรมเครื่องกล โยธา และเคมีเรียน: วงจรกระแสตรง วงจรสมมูล ทรานเซียนต์ และกำลังไฟฟ้ากระแสสลับ โจทย์สั้นกว่าในหลักสูตรวิศวกรรมไฟฟ้า แต่ครอบคลุมเนื้อหากว้าง

ฝึกรายวิชานี้ฟรี ฝึกรายวิชานี้ทำข้อสอบจำลองโจทย์ฟรีวันละ 5 ข้อ ไม่ต้องใช้บัตร

ชุดสรุปเร่งรัด (PDF)สรุปสูตร ขั้นตอนวิธีทำ และโจทย์ฝึกพร้อมเฉลยละเอียด พร้อมพิมพ์

หัวข้อในรายวิชานี้

เทคนิคทำข้อสอบวิชา พื้นฐานวิศวกรรมไฟฟ้า

ลดรูปตัวต้านทานอนุกรมและขนานก่อน วงจรในข้อสอบหลายข้อจะเหลือลูปเดียว
เมื่อวงจรกระแสตรงนิ่งแล้ว ตัวเก็บประจุทำตัวเหมือนวงจรเปิดและตัวเหนี่ยวนำเหมือนลัดวงจร
สำหรับกำลังกระแสสลับ ให้เขียน P, Q และ S เป็นสามเหลี่ยม: S² = P² + Q²

ตัวอย่างวิธีทำ

ตัวต้านทานอนุกรมและขนานง่าย

หากระแส I_R1 ที่แหล่งจ่ายจ่ายออกมา ซึ่งไหลผ่าน R₁

V₁ = 18 VR₁ = 5 ΩR₂ = 6 ΩR₃ = 12 Ω

จงหา I_R1 (A)

แสดงคำใบ้

ลดรูปโครงข่ายทีละขั้น ในการต่ออนุกรม ความต้านทานบวกกัน ตัวต้านทานสองตัวที่ต่อขนานรวมกันเป็น R₁R₂/(R₁ + R₂)
R₂ และ R₃ ต่อโหนด A เข้ากับสายด้านล่างทั้งคู่ จึงขนานกัน คู่นี้ต่ออนุกรมกับ R₁
R_eq = 9 Ω.

แสดงคำตอบและเฉลยทีละขั้นตอน

ตัวต้านทานอนุกรมและขนาน: ในการต่ออนุกรม กระแสเดียวกันไหลผ่านตัวต้านทานแต่ละตัว และ R = R₁ + R₂ + … ในการต่อขนาน ตัวต้านทานแต่ละตัวมีแรงดันเท่ากัน และ 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + … วงจรแบบบันไดลดรูปทีละคู่จนเหลือความต้านทานสมมูลเพียงค่าเดียว

รวมตัวต้านทานจากปลายสุด

เริ่มจากปลายที่ไกลจากแหล่งจ่ายที่สุดแล้วไล่กลับมาหาแหล่งจ่าย ตัวต้านทานที่มีกระแสเท่ากันต่ออนุกรมกัน ตัวต้านทานที่คร่อมโหนดคู่เดียวกันต่อขนานกัน

R₂ ∥ R₃ = 6·12/(6+12) = 4 Ω

R_eq = R₁ + R₂ ∥ R₃ = 5 + 4 = 9 Ω

กระแสจากแหล่งจ่าย

แหล่งจ่ายเห็นเพียง R_eq ดังนั้นกฎของโอห์มจึงให้กระแสที่มันจ่ายออกมา กระแสนั้นไหลผ่าน R₁

I_R1 = V₁/R_eq = 18/9 = 2 A

คำตอบ

I_R1 = 2 A

การวิเคราะห์โหนดปานกลาง

แหล่งกำเนิดแรงดัน Vₛ ระหว่าง A และ B มีขั้ว + ที่ B จึงทำให้ V_B − V_A = Vₛ ใช้การวิเคราะห์โนดด้วยซูเปอร์โนดหากระแส I_x ผ่านแหล่งกำเนิดแรงดัน จาก A ไป B ตามลูกศร

I_s = 1.5 AV_s = 3 VR₁ = 6 ΩR₂ = 3 Ω

จงหา I_x (A)

แสดงคำใบ้

แหล่งกำเนิดแรงดันระหว่างโนดสองโนดที่ไม่ใช่กราวด์กำหนดผลต่างของทั้งสอง: V_B − V_A = V_s
เขียนสมการ KCL หนึ่งสมการสำหรับซูเปอร์โนดรอบ A, B และแหล่งกำเนิด: V_A/R₁ + V_B/R₂ = I_s
V_A = 1 V.

แสดงคำตอบและเฉลยทีละขั้นตอน

การวิเคราะห์โหนด: เลือกโหนดอ้างอิง ตั้งชื่อแรงดันโหนดที่ไม่ทราบค่า เขียนกฎกระแสของเคอร์ชอฟฟ์ที่โหนดที่ไม่ทราบค่าแต่ละโหนดโดยใช้กฎของโอห์ม (I = ΔV/R) แล้วแก้ระบบสมการที่ได้

สร้างซูเปอร์โนด

แหล่งกำเนิดแรงดันระหว่าง A กับ B นำกระแสที่ไม่ทราบค่า จึงเขียน KCL ที่ A หรือ B แยกกันไม่ได้ ให้ล้อม A, B และแหล่งกำเนิดไว้ในซูเปอร์โนดเดียว: กระแสที่เข้าเท่ากับกระแสที่ออก

V_B = V_A + V_s = V_A + 3

V_A/R₁ + V_B/R₂ = I_s

แก้สมการ

V_A/6 + (V_A + 3)/3 = 1.5

V_A = (1.5 − 3/3)/(1/6 + 1/3) = 1 V

V_B = 1 + 3 = 4 V

กระแสผ่านแหล่งกำเนิดแรงดัน

ทุกอย่างที่ผ่านแหล่งกำเนิดจาก A ไป B จะออกจากโนด B ผ่าน R₂

I_x = V_B/R₂ = 4/3 = 1.333 A

คำตอบ

I_x = 1.333 A

ผลลัพธ์เป็นลบหมายความว่ากระแสจริงไหลสวนทางกับลูกศร

การฝึกทำงานอย่างไร

“ฝึกรายวิชานี้” ผสมโจทย์จากทุกหัวข้อของวิชา เหมือนข้อสอบจริง
โจทย์ทุกข้อใช้ค่าใหม่ คุณจึงเรียนรู้วิธีทำ ไม่ใช่จำคำตอบ
ติดขัดใช่ไหม เปิดคำใบ้เล็ก ๆ ก่อน และเปิดคำอธิบายฉบับเต็มเมื่อจำเป็นเท่านั้น
ข้อสอบจำลองจับเวลาและไม่มีคำใบ้ และคุณจะได้คะแนนและการทบทวนฉบับเต็มเมื่อจบ

เครื่องคำนวณสำหรับรายวิชานี้

รายวิชาที่เกี่ยวข้อง

ฝึกข้อสอบ FE ไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์การวิเคราะห์วงจร 2: วงจรกระแสสลับ การวิเคราะห์วงจร 1 ระบบกำลังและเครื่องจักรกลไฟฟ้า ฟิสิกส์ 2: ไฟฟ้าและแม่เหล็ก อิเล็กทรอนิกส์ 1 อิเล็กทรอนิกส์กำลังและไดรฟ์การวัดและเครื่องมือวัด