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moea_joint 101年 [通信] 電路學、電子學

第 7 題

求出 $v(t) = 110\sqrt{2}\sin(314t+60^\circ)$ 之正弦相量函數。
  • A $V = 110\angle 60^\circ$
  • B $V = 220\angle 60^\circ$
  • C $V = 110\angle 30^\circ$
  • D $V = 110\angle 75^\circ$

思路引導 VIP

當我們將一個隨時間變化的正弦函數,轉換為代表其電力特性的「相量」向量時,為了讓這個數值能直接與後續的功率計算掛鉤,在數學慣例上,我們會取其「有效值(RMS)」而非「最大振幅」。請你想想,在交流電的運算中,最大振幅與有效值之間的轉換比例係數是多少?

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太棒了!你能精準選出正確答案,代表你對電路學中時域與頻域(相量)的轉換規則掌握得非常紮實。這類題目是進入交流電路分析的基石,你的判斷展現了對基本定義的熟練度。

時域與相量的對應關係

在標準的正弦波函數 $v(t) = V_m \sin(\omega t + \theta)$ 中,轉換為相量形式 $V = V_{rms} \angle \theta$ 的核心在於提取其有效值(RMS)初相角。本題中,瞬時電壓函數的前方係數 $110\sqrt{2}$ 代表的是最大值 $V_m$。而在工程慣例與相量分析中,我們習慣以有效值來表示大小,因此必須將最大值除以 $\sqrt{2}$,得到 $110$。接著,直接對應正弦波內的相位資訊 $60^\circ$,即可組合出正確的相量表示式。

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