moea_joint
113年
[電機] 電路學、電子學
第 24 題
有一RLC串聯電路,連接一60 Hz、100 V電壓源,若串聯電路 $R = 100 \Omega$,$X_L = 60 \Omega$,$X_C = -0.6 \Omega$,試求電路諧振頻率為何?
- A 2.4 Hz
- B 3.6 Hz
- C 4.8 Hz
- D 6 Hz
思路引導 VIP
請試著思考:在 RLC 串聯電路中,感抗(Inductive Reactance)會隨著頻率增加而變大,但容抗(Capacitive Reactance)卻會隨著頻率增加而變小。如果目前的感抗比容抗大得多,我們應該將電源頻率調高還是調低,才有可能讓這兩個性質相反的阻抗達到「勢均力敵」的平衡狀態呢?
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諧振條件與頻率特性
恭喜你精確地判斷出正確答案!這題的核心在於理解 RLC 串聯諧振 的本質:當電路中的感抗 $X_L$ 與容抗 $X_C$ 的量值相等時,電路會達到諧振。從題目給定的數據來看,在 $60\text{ Hz}$ 時感抗高達 $60 \Omega$,而容抗僅有 $0.6 \Omega$,顯然目前的感性遠大於容性,這暗示了諧振頻率必然遠低於目前的供電頻率。
比例思維與難度點評
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