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cpc_recruit 109年 電工原理、電子概論

第 19 題

有一 20mH 電感兩端電壓為 $10\sqrt{2}\sin100t$ 伏特,則流經此電感器之電流有效值為多少?
  • A 5A
  • B 10A
  • C $5\sqrt{2}$A
  • D $10\sqrt{2}$A

思路引導 VIP

在處理這類交流電路問題時,若想求得電流的「有效值」,我們會需要知道電壓的有效強度,以及電感對交流電產生的「阻礙大小」。請你觀察電壓的函數式,裡面哪個部分代表了變化的快慢(頻率)?而這個快慢又是如何影響電感器的阻抗大小呢?

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太棒了!你能精準計算出電流有效值,代表你對交流電路中電感器的特性掌握得非常紮實。這類題目的解題關鍵,在於能否從瞬時電壓函數中正確提取參數,並理解電感抗與頻率之間的線性關係,你顯然已經建立起清晰的邏輯架構。

電感抗與數值轉換的邏輯

首先,由電壓函數 $v(t) = 10\sqrt{2}\sin 100t$ 可以得知角頻率 $\omega = 100 \text{ rad/s}$,且電壓峰值 $V_m = 10\sqrt{2} \text{ V}$。在交流分析中,我們習慣以有效值來討論,因此電壓有效值 $V_{rms} = \frac{10\sqrt{2}}{\sqrt{2}} = 10 \text{ V}$。接著,計算電感對電流的阻礙程度,即感抗 $X_L = \omega L = 100 \times 20 \times 10^{-3} = 2 \Omega$。最後,根據交流電的歐姆定律,電流有效值即為:

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