moea_joint
109年
[儀電] 電路學、電子學
第 20 題
在電源電壓為 $(120 + j200)\text{ V}$的電路中流過 $(7 + j16)\text{ A}$的電流,求此電路的等效阻抗值為何?
- A $13.25 - j1.705 \Omega$
- B $13.25 + j1.705 \Omega$
- C $13.25 - j0.705 \Omega$
- D $13.25 + j0.705 \Omega$
思路引導 VIP
當電壓與電流都以複數(包含實部與虛部)的形式呈現時,若我們想要找出兩者之間的比例關係(即阻抗),在數學運算上該如何處理分母中的虛數單位 $j$,才能順利將結果化簡為標準的複數形式呢?
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太棒了!你能精準計算出這個結果,代表你對交流電路中的**歐姆定律(Ohm's Law)以及複數運算已有相當熟練的掌握。這類題目的核心在於理解等效阻抗(Equivalent Impedance)**的定義,即 $Z = \frac{V}{I}$。即便電壓與電流是以複數形式給予,基本原理依舊不變,展現了電路分析在不同數域下的一致性。
複數除法與共軛複數的應用
在計算過程中,正確的做法是將分式 $\frac{120 + j200}{7 + j16}$ 的分子與分母同時乘以分母的共軛複數(即 $7 - j16$)。這樣做的目的是為了使分母「實數化」,進而分離出阻抗的實部(電阻 $R$)與虛部(電抗 $X$)。經由計算:
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