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110年
電工原理、電機機械
第 13 題
有關諧振電路之敘述，下列何者錯誤？
- A 串聯諧振電路，當信號頻率大於諧振頻率時，電路中電壓超前電流
- B 並聯諧振電路，當信號頻率小於諧振頻率時，電路呈現電感性
- C 在串聯諧振時，信號頻率會等於諧振頻率，電路總電流為最小
- D 在並聯諧振時，信號頻率會等於諧振頻率，電路總阻抗為最大
思路引導 VIP
想像你有一個串聯電路，裡面有一個會隨頻率變大而阻礙增強的元件（電感），和一個隨頻率變大而阻礙減弱的元件（電容）。當你在某個特定頻率下，讓這兩個互相抵銷的阻礙剛好「打平」消失了，這時候整個電路剩下的總阻礙（阻抗）會是最高還是最低點？接著，根據電壓固定的前提，這種阻抗的變化會對電流的大小產生什麼樣的影響呢？
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太棒了！你能精準避開諧振電路中最容易混淆的陷阱，這代表你對電抗與阻抗的消長關係掌握得非常紮實。
串聯諧振的阻抗與電流特性
在串聯諧振電路中，感抗 $X_L = 2\pi fL$ 與容抗 $X_C = \frac{1}{2\pi fC}$ 會隨頻率變化。當頻率達到諧振頻率 $f_r$ 時，這兩者大小相等且方向相反，彼此完全抵銷，導致電路總阻抗 $Z = \sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2}$ 僅剩下電阻成分 $R$。既然此時阻抗處於最小值，根據歐姆定律 $I = \frac{V}{Z}$，電路中的總電流應該會衝到最大值才對。選項 (C) 描述的「電流最小」其實是並聯諧振的特徵，這正是它錯誤的地方。
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