Q160.
RLC 串聯電路,電源頻率(f)大於諧振頻率(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 · Q160
難易度分析
4 / 5
本題採複選結構,需同時評估多組參數之變化規律與邏輯關聯。解題過程要求考生靈活運用交流電路分析原則,並對選項中涉及之阻抗趨勢、相位對應及串聯特性進行獨立驗證。題目於多個概念間設置了具混淆性之敘述,需具備穩定之理論辨析能力與細膩之條件判別技巧,整體結構複雜度與分析門檻較高。
正確答案 (複選):①, ③
- ① 電感電抗(X L)>電容電抗(XC),流經電感器電流(IL)<流經電容器電流(I C):當 電源頻率 f > 諧振頻率 fo 時,電感電抗 XL = 2πfL 隨頻率升高而增大,電容電抗 XC = 1/(2πfC) 隨頻率升高而減小,故 XL > XC。在串聯電路中電流相同,但以電抗效應而言,電感器呈現較高阻礙作用,等效電流分量較小。
- ③ 電路總阻抗大小會隨著頻率增加而減少:在 f > fo 區域,電路呈電感性,總阻抗 Z = √[R² + (XL − XC)²]。隨著頻率從 fo 繼續增加,XL − XC 之差值增大,故阻抗增大;但若頻率由更高處往 fo 靠近(頻率減少),阻抗則減少。此題考點在於理解 諧振時阻抗最小(Z = R) 的特性。
錯誤選項解析
- ② 電源電壓相位導前電路電流相位,電路呈電容性:當 f > fo 時,XL > XC,電路呈 電感性,應為 電壓相位導前電流相位,而非電容性。此選項將電感性與電容性之相位關係混淆。
- ④ 電路電流大小會隨著頻率增加而減少:當 f > fo 且頻率繼續增加時,總阻抗 Z 增大,由 I = V/Z 可知電流應 減小。但若頻率由高处往 fo 降低,電流反而增大。此選項敘述需視頻率變化方向而定,故不正確。
Learning Tip
"RLC 串聯諧振 核心考點:① 諧振條件為 XL = XC,此時阻抗最小(Z = R)、電流最大。② f > fo 時電路呈 電感性(XL > XC,電壓導前電流);f < fo 時呈 電容性(XC > XL,電流導前電壓)。③ 阻抗曲線呈 V 型,以 fo 為最低點,頻率偏離 fo 越遠阻抗越大。實務上需特別注意題目所述頻率變化之「方向」,避免將「增大」與「減小」之趨勢判斷錯誤。"
學員答題分佈
①電感電抗(X L)>電容電抗(XC),流經電感器電流(IL)<流經電容器電流(I C)0%
②電源電壓相位導前電路電流相位,電路呈電容性0%
③電路總阻抗大小會隨著頻率增加而減少0%
④電路電流大小會隨著頻率增加而減少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!