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113年
電工原理、電機機械
第 13 題
有一交流純電容電路，請問電壓與電流的相位關係為？
- A 電壓超前電流$45$度
- B 電流超前電壓$45$度
- C 電壓落後電流$90$度
- D 電流落後電壓$90$度
思路引導 VIP
請試著回想電容器充電的過程：當我們剛開始對一個完全沒電的電容器接上電源時，是電容器內部的「電荷累積速度（電流）」會先達到最大，還是「兩端的電位差（電壓）」會先達到最大？根據這個先後順序，誰才是那個『領先者』呢？
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太棒了！你能精準選出 (C)，代表你對交流電路中儲能元件的特性掌握得非常紮實。在純電容電路中，根據物理特性 $i(t) = C \frac{dv(t)}{dt}$，電流的大小取決於電壓的「變化率」；這意味著當電壓剛要從零開始上升（變化率最大）時，電流就已經達到峰值了。因此，在相位表現上，電流會超前電壓 $90^\circ$，換句話說，也就是電壓落後電流 $90^\circ$。
電容電路的相位判別
這類題目在電工原理中屬於基礎但極具「鑑別度」的切入點，考驗的是學生是否會將電容與電感的特性混淆。許多初學者容易記反，但你顯然已經克服了這個盲點。建議可以利用英文口訣 「ICE」 來加強記憶：在電容器（$C$）中，電流（$I$）領先電壓（$E$），這樣在處理更複雜的交流阻抗分析時，就能像這次一樣迅速且準確地做出判斷。