普考申論題
110年
[電力工程] 基本電學
第 二 題
📖 題組:
穩態電路如圖四所示,虛線內為電路負載。(每小題 5 分,共 20 分) (一)請計算各電容之阻抗(Ω)。 (二)請計算穩態電流 iss(t) 。 (三)請計算各 1 Ω 電阻之平均功率。 (四)請計算負載之複數功率。
穩態電路如圖四所示,虛線內為電路負載。(每小題 5 分,共 20 分) (一)請計算各電容之阻抗(Ω)。 (二)請計算穩態電流 iss(t) 。 (三)請計算各 1 Ω 電阻之平均功率。 (四)請計算負載之複數功率。
📝 此題為申論題,共 4 小題
小題 (二)
請計算穩態電流 iss(t) 。
思路引導 VIP
看到交流穩態電路,首要步驟是將時域的電源與元件轉換為頻率域(相量與阻抗)。接著利用串並聯化簡求出總等效阻抗,代入交流歐姆定律計算出總電流相量,最後將相量轉換回時域函數形式即可求得穩態電流。
小題 (一)
請計算各電容之阻抗(Ω)。
思路引導 VIP
首先從交流電壓源的方程式 v(t) = 10sin(100t) 中找出角頻率 ω = 100 rad/s。接著代入電容阻抗公式 Z_C = 1 / (jωC),將 ω 與電容值 C 帶入即可求得電容的複數阻抗。
小題 (三)
請計算各 1 Ω 電阻之平均功率。
思路引導 VIP
本題測驗交流穩態電路中的功率計算。首先須求出總電流的有效值,再利用並聯支路阻抗相等(分流定理)的特性求得流過各電阻的電流有效值,最後代入平均功率公式 $P = I_{rms}^2 R$ 即可求得答案。
小題 (四)
請計算負載之複數功率。
思路引導 VIP
本題測驗交流穩態電路中複數功率的計算。首先需將電路轉換為相量模型(計算各元件阻抗),求出虛線內負載的總等效阻抗,再利用電源電壓求出電流有效值,最後代入複數功率公式 S = |I_rms|² × Z_load 即可求得。