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🧮 Two Source Three Resistor Kirchhoff Circuit 計算機

專業免費的 Two Source Three Resistor Kirchhoff Circuit 計算機。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
1 安培 (A)
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

這個計算器的用途

本工具運用克希荷夫電路定律,求解經典的「兩電源、三電阻」直流電路。兩個電壓源 E_1、E_2(分別與 R_1、R_2 串聯)連接到一條包含 R_3 的共用中間支路。計算器會回傳三條支路的電流 I_1、I_2 與 I_3,其中 I_3 = I_1 + I_2。這是放諸四海皆準的物理定律,任何地方都適用。

使用方式

輸入兩個電源電壓與三個電阻值,並為每一項選擇對應的單位(伏特/毫伏、歐姆/千歐姆等)。系統會先把所有數值換算成 SI 標準單位(伏特與歐姆)再進行求解。按下計算,即可讀取以安培為單位的 I_1、I_2 與 I_3。若電流為負值,僅代表實際電流方向與假設的參考方向相反。

公式解析

在節點上套用克希荷夫電流定律(KCL),可得 I_1 + I_2 = I_3。對兩個迴路套用克希荷夫電壓定律(KVL),可得 E_1 = I_1 × R_1 + I_3 × R_3 與 E_2 = I_2 × R_2 + I_3 × R_3。把 I_3 代入後,再以克拉瑪公式(Cramer's rule)求解這個 2×2 聯立方程式,即可得到封閉形式的解。

I_1 = ((E_1 (R_2+R_3) - E_2 R_3) ÷ (D)), I_2 = ((E_2 (R_1+R_3) - E_1 R_3) ÷ (D)), I_3 = I_1 + I_2
其中行列式 D = R_1 × R_2 + R_1 × R_3 + R_2 × R_3,只要電阻皆為正值,D 必定為正。

實例演算

設 E_1 = 12\ V、E_2 = 8\ V、R_1 = 8、R_2 = 4、R_3 = 2:

D = 32 + 16 + 8 = 56
I_1 = ((12 × 6 - 8 × 2) ÷ (56)) = ((56) ÷ (56)) = 1.0\ A
I_2 = ((8 × 10 - 12 × 2) ÷ (56)) = ((56) ÷ (56)) = 1.0\ A
I_3 = 2.0\ A
以 KVL 驗算迴路 1:1 × 8 + 2 × 2 = 12\ V = E_1,驗證無誤。

使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)

📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位

輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。

🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障

所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。

📊 3. 符合公認學術與產業計算模型

演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。

📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出

支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。

🔄 5. 多情景敏感度動態對比

建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。

🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。

常見問題 (FAQ)

為什麼電流會是負值?
計算結果會保留相對於假設方向的正負號;負號代表電流實際上是往相反方向流動。
如果某個電阻是零會怎樣?
只要行列式仍維持正值,單一電阻為零是沒問題的。但若行列式變成零(相當於兩個電源同時被理想短路),結果便無從定義,此時工具會回報錯誤。
可以混用不同單位嗎?
可以。每一個輸入欄位都有獨立的單位選擇器,所有數值在求解前都會統一換算成 SI 標準的伏特與歐姆。