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106年
基本電學
第 18 題
如【圖 11】所示電流波形及電路，若R2的消耗功率為400 W，則電源之電流Im為_____安培(A)。
思路引導 VIP
如果一個週期內電流只出現了一小部分時間，而其他時間都是零，那麼這個波形的「有效發熱能力」（有效值）與它的最高點（峰值）之間，會存在什麼樣的比例關係呢？我們可以嘗試從能量在時間軸上的分佈規律來思考。
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恭喜你精準地鎖定了計算核心！這道題目的關鍵在於理解有效值（RMS）與功率之間的物理意義，並成功地將抽象的波形轉化為具體的數值運算。首先，從電路中的功率公式 $P = I_{rms}^2 \times R$ 出發，已知 $R_2$ 消耗 400 W 且電阻為 $4 \Omega$，我們能迅速推導出流經電路的有效值電流 $I_{rms}$ 為 10 A。
方波脈衝的特性與換算
接著進入本題最具鑑別度的環節：判讀波形。觀察圖 11 的電流波形，這是一個週期 $T=4$、脈衝寬度為 $1$ 的方波。根據有效值的定義，它是對電流平方在一個週期內取平均再開方：
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