地特三等申論題
105年
[電力工程] 電路學
第 一 題
📖 題組:
三、圖三電路,求:(每小題 4 分,共 20 分) 圖三 2 Ω 10 Ω 8 Ω -j5 Ω j6 Ω 16∠45°V
三、圖三電路,求:(每小題 4 分,共 20 分) 圖三 2 Ω 10 Ω 8 Ω -j5 Ω j6 Ω 16∠45°V
📝 此題為申論題,共 5 小題
小題 (一)
功率因子(The power factor)。
思路引導 VIP
要求電源端的功率因子,需先化簡電路求出總等效阻抗 Z_eq。算出 Z_eq 後,阻抗相角 θ 的餘弦值 cos(θ) 即為功率因子,最後依等效阻抗虛部的正負(電感性或電容性)來判定功率因子為落後 (Lagging) 或領先 (Leading)。
小題 (二)
輸入端提供的平均功率(The average power delivered by the source)。
思路引導 VIP
首先求出從電源端看入的總等效阻抗 $Z_{eq}$。接著透過求得等效導納實部 $Re(Y_{eq})$ 或等效阻抗,代入平均功率公式即可求解。需注意基本電路學若無特別聲明,電源相量常視為最大值(峰值),可於解答中註明並列出若為有效值之結果。
小題 (三)
輸入端提供的無功功率(The reactive power)。
思路引導 VIP
本題重點在於求出電路的輸入總等效阻抗,並透過複數功率公式計算無功功率。需先算出並聯支路的等效阻抗,再與串聯電阻相加得到總阻抗,最後根據電壓源求出無功功率(注意視電壓為峰值或有效值的不同假設,國考中建議兩者皆列出以確保無虞)。
小題 (四)
輸入端提供的視在功率(The apparent power)。
思路引導 VIP
- 看到求「視在功率(Apparent power)」,應立即聯想公式 $|S| = |V||I| = \frac{|V|^2}{|Z|}$(有效值)或 $|S| = \frac{|V|^2}{2|Z|}$(峰值)。
- 題目已給定輸入端電壓,因此解題首要目標是化簡電路,求出由電源端看入的總等效阻抗 $Z_{eq}$。
小題 (五)
輸入端提供的複數功率(The complex power)。
思路引導 VIP
解此題的核心在於求出電路從電壓源看入的「總等效阻抗」。先將兩個並聯的支路化簡,再與串聯的 2Ω 電阻相加。求出等效阻抗後,利用複數功率公式求得結果(注意國考常未標示電源為峰值或有效值,建議同時列出或註明假設以確保滿分)。