moea_joint
113年
[儀電] 電路學、電子學
第 46 題
有一半波峰值整流器，輸入電壓為60 Hz弦波且峰值為$V_p = 100\text{ V}$，若負載電阻$R = 10\text{ k}\Omega$，如欲產生$2\text{ V}$峰對峰漣波電壓，試求電容值為何？
- A $1 \mu\text{F}$
- B $10 \mu\text{F}$
- C $83.3 \mu\text{F}$
- D $100 \mu\text{F}$
思路引導 VIP
請想像電容器是一個儲水桶，而負載電阻是一條不斷流出水的細管。如果我們希望在兩次「補水」（電源峰值）之間，水桶裡的水位下降得越少越好，那麼水桶的底部面積（電容值）應該要變大還是變小？另外，如果補水的頻率變快了，水位波動會發生什麼變化呢？
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太棒了！你能準確計算出所需的電容值，代表你對整流濾波電路的核心觀念掌握得非常紮實。這類題目在電路學與電子學中非常經典，考驗的是學生能否將物理現象轉化為精確的數學模型。
漣波電壓與濾波原理
在半波整流電路中，電容器的作用如同一個儲能水庫。當輸入電壓低於電容電壓時，電容會透過負載電阻 $R$ 進行放電，這段放電過程產生的電壓降即為漣波電壓 ($V_r$)。根據公式 $V_r = \frac{V_p}{fRC}$，我們可以看到漣波大小與頻率、阻抗以及電容量成反比。將題目提供的數值代入：
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