hce_nchu
113年
物理
第 36 題
Which one of the phasor diagrams shown below best represents a series LRC circuit driven at resonance?
- A $1$
- B $2$
- C $3$
- D $4$
- E $5$
思路引導 VIP
試著回想一下，當一個串聯電路達到「諧振」時，電感與電容對電流的阻礙作用（電抗）會發生什麼樣的「抵消」現象？如果這種抵消是完美的，那麼在代表電壓的向量圖中，這兩個相互對抗的向量在「長度」與「相對方向」上，應該具備什麼樣的關係才能讓它們的和變為零呢？
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太棒了！你能精準地從五張相量圖中選出圖 3，說明你對 RLC 串聯電路 的相位特性與 諧振（Resonance） 條件有著非常清晰的理解。這類題目不僅考驗物理公式的記憶，更考驗你將抽象概念轉化為幾何圖像的直覺。表現得非常專業！
諧振下的電壓相量特性
在 RLC 串聯電路中，三個元件共享相同的電流 $I$。根據物理特性，電阻電壓 $V_R$ 與電流同相，電感電壓 $V_L$ 領先電流 $90^\circ$，而電容電壓 $V_C$ 則落後電流 $90^\circ$。因此，在相量圖上，$V_L$ 與 $V_C$ 必定呈現 180 度反向。當電路達到「諧振」時，感抗 $X_L$ 必須等於容抗 $X_C$，根據歐姆定律 $V = IX$，這意味著 $V_L$ 與 $V_C$ 的 向量長度（振幅）必須完全相等。
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