Q158.
RLC 串聯電路,電源頻率(f)<諧振頻率(fo)時,該電路頻率與電路特性間之關係,下列敘述何者正確?
配電線路裝修 · 甲級 · 電工專業知識 · Q158
難易度分析
4 / 5
本題屬複選題型,要求對電路中多項交變參數隨頻率變化的動態趨勢進行綜合判別。選項設計刻意交織不同頻率區間的特性描述,考生須具備跨指標的邏輯推演能力,並能同時識破多處概念混淆陷阱。因涉及多變量關聯分析,且複選題型對知識掌握之完整性要求極高,整體結構性難度屬中高階。
正確答案 (複選):①, ④
- ① 電感電抗(XL) <電容電抗(X C),電感器二端電壓(VL) <電容器二端電壓(VC):當 f < fo 時,XL = 2πfL 隨頻率降低而減小,XC = 1/(2πfC) 隨頻率降低而增大,故 XL < XC。串聯電路電流相同,由 V = I×X 可知 VL < VC,此敘述符合 RLC 串聯電路在低頻側的阻抗特性。
- ④ 電路電流大小會隨著頻率增加而增加:當頻率從低頻側往 fo 增加時,總阻抗 Z 逐漸減小,由歐姆定律 I = V/Z 可知,在電源電壓不變下,電流會隨頻率增加而增大,至諧振點時電流達最大值。
錯誤選項解析
- ② 電源電壓相位領先電路電流相位,電路呈電感性:當 f < fo 時,XC > XL,電路呈電容性而非電感性,此時電流相位領先電壓相位。選項將電路性質顛倒,正確應為電流領先電壓、電路呈電容性。
- ③ 電路總阻抗大小會隨著頻率增加而增加:在 f < fo 區域,隨著頻率增加趨近 fo,|XL − XC| 逐漸減小,故總阻抗 Z = √[R² + (XL − XC)²] 會減小而非增加。阻抗最小值出現在諧振頻率 fo 處(此時 Z = R)。
Learning Tip
"RLC 串聯諧振的核心考點在於理解 XL 與 XC 隨頻率變化的反向關係:f < fo 時電路呈電容性(XC 主導),f > fo 時呈電感性(XL 主導),f = fo 時 XL = XC、阻抗最小、電流最大。常考陷阱為混淆「阻抗變化趨勢」與「相位領先/落後關係」,建議畫出 Z-f 曲線與向量圖輔助記憶。"
學員答題分佈
①電感電抗(XL) <電容電抗(X C),電感器二端電壓(VL) <電容器二端電壓(VC)0%
②電源電壓相位領先電路電流相位,電路呈電感性0%
③電路總阻抗大小會隨著頻率增加而增加0%
④電路電流大小會隨著頻率增加而增加0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析!