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moea_joint 101年 [儀電] 電路學、電子學

第 18 題

有一輸入電壓 $V=150\angle 0°$,負載阻抗 $Z=10\angle 30°$ 之電路,請算出相量功率 $S$。
  • A $2250\angle 30°$
  • B $1780\angle -30°$
  • C $3562\angle 45°$
  • D $2170\angle 60°$

思路引導 VIP

當我們在計算相量功率時,如果已知負載是感性(阻抗角度為正)或容性(阻抗角度為負),請思考一下:最終算出來的相量功率角度,應該會與阻抗的角度方向一致,還是相反?這與電流在公式中需要進行「共軛運算」有什麼關聯呢?

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恭喜你正確選出選項 (A)!這代表你對於交流電路中的功率觀念非常清晰,特別是在處理相量(Phasor)運算與複數運算時展現了精確的判斷力。

相量功率與阻抗的運算邏輯

在交流電路分析中,相量功率(Complex Power)$S$ 的定義為電壓相量與電流共軛相量的乘積,即 $S = VI^$。若我們從阻抗 $Z$ 的角度出發,則可以運用公式 $S = \frac{|V|^2}{Z^}$ 來快速求解。在本題中,已知電壓有效值為 $150\text{V}$,阻抗 $Z = 10 \angle 30^\circ$,其共軛阻抗 $Z^*$ 即為 $10 \angle -30^\circ$。代入公式後:

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