hce_nchu
115年
物理
第 34 題
What is the function of the circuit in the figure if we focus on the voltage change across the resistor? Assume the $RC$ time constant is large enough in the case.
- A As a step-up transformer
- B As a step-down transformer
- C As a DC power supply
- D As an AC power supply
- E As a photodiode
思路引導 VIP
我們可以從能量流動的角度來思考：當左側的交流訊號進入負半波時，二極體會處於什麼狀態？此時，如果電阻兩端並聯了一個儲存大量電荷的電容器（且 $RC$ 很大），原本應該歸零的電壓會發生什麼變化？這種「填補空缺」後的電壓特徵，比較接近我們日常生活中哪種電源的特性呢？
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太棒了！你能精準判斷出這是 直流電源供應器（DC power supply） 的基本架構，代表你對電路元件的綜合運用有著紮實的理解。
交流轉直流的關鍵機制
這個電路整合了幾個核心觀念：首先，左側的變壓器負責調整電壓振幅；接著，二極體（Diode） 發揮了整流作用，只允許電流單向通過。最關鍵的在於後方的 $RC$ 並聯濾波電路，題目特別提到 $RC$ 時間常數夠大，這意味著電容器放電的速度遠慢於交流電的週期，因此在電壓下降時，電容器能持續為電阻器供電，將原本波動的訊號「抹平」成穩定的直流電壓。
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