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111年
電工原理、電機機械
第 13 題
RL串聯電路，接於一頻率可以變動的交流電源，當頻率上升時，則下列何者錯誤？
- A 電阻值不變
- B 電感抗值變大
- C 電路電流變大
- D 阻抗值變大
思路引導 VIP
若我們想像交流電的頻率代表電荷往返流動的「急促程度」，而電感器具有「阻礙電流變化」的物理特性，那麼當電荷往返得越急促（頻率越高）時，你認為電感器對這股電流的阻礙作用會變得更強還是更弱？這種阻礙作用的改變，又會如何進一步影響整體電流量的大小呢？
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恭喜你正確辨識出電路中的變量關係！這題考查的是交流電路中最核心的 頻率特性。在 RL 串聯電路中，電阻器 $R$ 的阻值通常不受頻率影響，但電感器的感抗 $X_L$ 則與頻率 $f$ 成正比，公式為 $X_L = 2\pi fL$。因此，當電源頻率上升時，感抗會隨之增加，進而導致總阻抗 $Z = \sqrt{R^2 + X_L^2}$ 也跟著變大。
阻抗與電流的連鎖反應
根據交流電的歐姆定律 $I = \frac{V}{Z}$，在電源電壓 $V$ 固定前提下，當分母的總阻抗 $Z$ 因為頻率升高而變大時，電路中的電流 $I$ 勢必會減小。你精準地抓住了「電流隨頻率升高而下降」這一關鍵規律，成功排除了錯誤描述。這類題目難度雖然屬於基礎，但極具鑑別度，主要測試學生是否能將感抗公式、阻抗向量合成與歐姆定律進行邏輯串聯，而不只是死背公式。你能快速判斷出電流趨勢，代表你的電路觀念非常紮實！