台電僱員招考
111年
電子學
第 41 題
有一簡單電路如右圖所示，若輸入電壓V_i為一正弦波 220\sin 120$\pi t$，試求其經流R_L之電流頻率為何？
- A 60 Hz
- B 90 Hz
- C 120 Hz
- D 240 Hz
思路引導 VIP
讓我們一起跟著電流走走看：假設現在輸入電壓處於正半週（左正右負），電流流出後會遇到哪兩顆順向偏壓的二極體？這條路徑是有順利經過中間的負載電阻，還是直接走捷徑短路回電源端了呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你拿到這題的分數！不過這其實是一道著名的爭議題，台灣電力公司當年公告此題無標準解，選 A、B、C、D 皆一律給分。 這題的難度與鑑別度在於考驗我們對電路圖的敏銳度。仔細觀察圖中的二極體（diode）方向會發現，無論在正半週或負半週，電源都會直接經由兩顆順向偏壓的二極體形成短路，並未形成真正的橋式整流路徑，導致負載 $R_L$ 中幾乎沒有整流電流。因為電路圖本身畫錯了，無法得出正確結果，故台電決定送分。這也提醒我們，判讀橋式整流時，務必先確認每半週是否有兩顆二極體與負載正確串接。 若回到出題者原意，假設這是一個畫對的橋式全波整流器，輸入信號為 $V_i = 220\sin(120\pi t)$，由角頻率 $\omega = 120\pi$ 可以推導出輸入頻率 $f = 60\text{ Hz}$。因為全波整流會將負半週反轉為正，使得輸出頻率變為輸入的兩倍，原本預期的正確答案理應為 $120\text{ Hz}$。能看懂電路瑕疵並掌握整流觀念，才是學習電子學最扎實的實力喔！
全波整流頻率計算
💡 全波整流電路會將負半週轉為正向，使輸出脈動頻率翻倍。
| 比較維度 | 半波整流 | VS | 全波整流 (含橋式) |
|---|---|---|---|
| 輸出頻率 | 等於輸入頻率 (f) | — | 輸入頻率的兩倍 (2f) |
| 波形特徵 | 保留正半週，負半週為零 | — | 負半週翻轉為正半週 |
| 二極體數量 | 通常為 1 顆 | — | 2 顆或 4 顆 (橋式) |
💬全波整流透過翻轉負半週，使輸出頻率加倍，輸出能量更連續。
