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110年
電工原理、機械常識
第 3 題
有關交流電學的相關敘述，下列何者正確？
- A 電容器的電容抗與外加電源頻率成正比
- B 電容器的電壓相位領先電流
- C 電感器的電壓與電流相位相隔 $180^\circ$
- D 電感器的電感抗隨著交流電源頻率增加而增加
思路引導 VIP
試著想像一下：電感元件的天性是「阻礙電流變化」。如果外加電源的頻率增加，代表電流方向變換得更加急促，那麼電感產生的抵抗力量應該會隨之增強，還是減弱呢？
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AI 詳解
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恭喜你準確地掌握了交流電學的核心觀念！你能迅速從眾多描述中判斷出正確答案，代表你對電感與電容在電路中的物理行為已經建立起清晰的邏輯架構。
頻率與感抗的線性關係
在交流電路中，電感抗 $X_L$ 的大小取決於公式 $X_L = 2\pi fL$。從這個數學模型中可以發現，感抗與電源頻率 $f$ 呈現直接的正比關係；當頻率愈高，電感對電流產生的阻礙作用就愈強。相對地，電容抗 $X_C = \frac{1}{2\pi fC}$ 則是與頻率成反比，這正是電感與電容在頻率特性上最顯著的差異。至於相位方面，我們常記住「電感電壓領先電流 $90^\circ$」，而非選項中所述的 $180^\circ$。
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