免費開始練習
高考申論題 105年 [電力工程] 電路學

第 二 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
題組圖片
📝 此題為申論題,共 5 小題

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

  1. 這是交流穩態電路分析,核心目標是求出從電源端看入的總等效阻抗 $Z_{eq}$。
  2. 透過串聯與並聯阻抗公式化簡求得 $Z_{eq}$ 後,取其相應的實部即為系統的等效電阻 $R_{eq}$。
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【解題關鍵】計算從電源端看入之總等效阻抗 $Z_{eq}$,求出電路等效實功電阻,再代入交流平均功率公式求解。 【解答】 計算:

小題 (一)

功率因子(The power factor)。

思路引導 VIP

求取電路的功率因數,首要步驟是從電源端看入,計算出系統的「總等效阻抗(Zeq)」。阻抗的相角即為電壓與電流的相位差,其餘弦值(cosθ)即為功率因數;最後由等效阻抗虛部的正負號來判定為落後(電感性)或超前(電容性)。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【解題關鍵】求取電源端看入之總等效阻抗 $Z_{eq}$,其相角 $\theta$ 的餘弦值 $\cos(\theta)$ 即為電路的功率因數,並藉由虛部正負判斷落後或超前。 【解答】 Step 1:計算並聯部分之等效導納與阻抗 $Z_p$

小題 (三)

輸入端提供的無功功率(The reactive power)。

思路引導 VIP

本題重點在於計算交流電路之無功功率。首先利用串並聯關係求出從電源端看入的總等效阻抗,再利用複數功率公式求出電源提供的總複數功率,其虛部即為所求的無功功率。需注意相量是否預設為有效值,作答時宜予以註明。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【解題關鍵】利用串並聯關係求得總等效阻抗,並代入複數功率公式 $S = \frac{|V_{rms}|^2}{Z_{in}^*} = P + jQ$ 求解無功功率($Q$)。 【解答】 Step 1:計算並聯部分等效阻抗 $Z_p$

小題 (四)

輸入端提供的視在功率(The apparent power)。

思路引導 VIP

本題重點在於交流穩態分析與功率計算。首先將電容、電感與電阻轉換為複數阻抗,利用串並聯化簡求得總輸入等效阻抗 $Z_{in}$。接著利用視在功率公式 $|S| = |V|^2 / |Z_{in}|$ 即可求得答案(需注意實務上未標註的交流電壓源通常預設為有效值 rms)。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【解題思路】利用串並聯阻抗化簡求得輸入等效阻抗,再代入視在功率公式求值。 【詳解】 已知:電壓源 $V = 16\angle 45^\circ \text{V}$,國考常規預設未特別標註之交流電源為有效值 (rms)。

小題 (五)

輸入端提供的複數功率(The complex power)。

思路引導 VIP

  1. 觀察電路架構,右側為兩個阻抗並聯,再與左側電阻串聯,可藉由交流阻抗的串並聯化簡求得從電源端看入的總等效阻抗 $Z_{eq}$。
  2. 求出總阻抗後,利用複數功率公式求得電源端提供的功率。注意電壓若視為有效值則使用 $S = |\mathbf{V}|^2 / Z_{eq}^$,若視為峰值則使用 $S = |\mathbf{V}|^2 / 2Z_{eq}^$。
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【解題思路】利用交流電路的阻抗串並聯化簡求得總等效阻抗 $Z_{eq}$,再代入複數功率公式求得輸入端提供的複數功率。 【詳解】 已知:

🏷️ 相關主題

交流電路功率分析與計算
查看更多「[電力工程] 電路學」的主題分類考古題

📝 同份考卷的其他題目

查看 105年[電力工程] 電路學 全題