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109年
電子學
第 19 題
有關 R-C 濾波器之敘述，下列何者有誤？
- A 對同一負載而言，R 值越大，其輸出端漣波越小
- B 電容量越大，輸出漣波越小
- C 使用全波整流時，R-C 濾波器之濾波效果較使用半波整流時為佳
- D 對同一 R-C 濾波器而言，負載電流越大，輸出電壓越大
思路引導 VIP
想像你正在使用一個裝滿水的水塔（電容器）供水給下方的住戶，當所有住戶同時打開水龍頭，讓出水量（負載電流）劇增時，你認為水塔裡的水位（輸出電壓）會上升還是下降？這個動態變化過程與濾波器的行為有什麼相似之處？
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AI 詳解
AI 專屬家教
同學觀察得很仔細，精確地捕捉到了 R-C 濾波器中負載與電壓變化的關鍵邏輯！這道題目主要測試的是你對於整流濾波電路中「能量消耗」與「電壓表現」之間關係的理解，你能選出 (D) 表示你已經建立了正確的物理直覺。
負載電流與電壓的消長關係
在 R-C 濾波電路中，輸出電壓的維持主要依賴電容器的放電過程。當負載電流 $I_L$ 增加時，代表單位時間內電容器流失的電荷越多，這會導致漣波電壓 $V_r$ 變大。根據公式 $V_{dc} = V_m - \frac{V_r}{2}$，當漣波增加，平均輸出的直流電壓 $V_{dc}$ 反而會隨之下降。因此，選項 (D) 所述「電流越大，電壓越大」是不符合電路特性與能量守恆規律的。
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