moea_joint
111年
[儀電] 電路學、電子學
第 29 題
如右圖所示之理想變壓器電路，D為理想二極體，$R_L = 20\text{ }\Omega$，$V_i= 126\sin(337t)\text{ V}$，則$V_o$平均值約為何？
- A 10 V
- B 20 V
- C 30 V
- D 40 V
思路引導 VIP
請試著觀察電路圖中變壓器的匝數比，這會如何影響次級圈接收到的最大電壓值？接著，考量到二極體具備單向導通的特性，當原本上下對稱的正弦波經過它之後，波形的形狀會發生什麼改變？最後，這種『被修剪過』的波形，其平均高度（平均值）與原本最高點之間，通常存在著什麼樣的數學比例關係呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你準確地選出了正確答案！這代表你對變壓器的變壓原理以及整流電路的核心特性有著非常清晰的理解。
變壓與整流的物理過程
首先，我們從輸入端 $V_i = 126\sin(337t)\text{ V}$ 觀察起，其峰值為 $126\text{ V}$。由於理想變壓器的匝數比為 $2:1$，這意味著次級圈（右側）感應到的電壓峰值 $V_m$ 會縮減為初級圈的一半，即 $$V_m = \frac{126}{2} = 63\text{ V}$$。接著，電路中串接了一個二極體 $D$，這構成了一個典型的半波整流電路（Half-Wave Rectifier）。在理想狀態下，二極體只會在正半週導通，因此輸出電壓 $V_o$ 會形成一連串只有正半週的脈動波形。
▼ 還有更多解析內容