Q120.
理想的電感器與電容器，在穩態週期的電壓與電流操作時，下列哪些正確？
電力電子 · 乙級 · 電力電子系統與應用 · Q120
難易度分析
3 / 5
本題屬於複選題，要求同時辨析兩種不同元件在兩種不同功率定義下的特性，且選項中刻意設置了容易混淆的對比概念，增加了判斷難度。
正確答案 (複選)：②, ④
- ② 電感器平均功率為零:依據伏秒平衡原理，理想電感在穩態週期下的電壓對時間積分為零，表示一個週期內儲存的磁能等於釋放的磁能，淨能量變化為零，故平均功率為零。此為 DC-DC 轉換器分析的基礎假設。
- ④ 電容器平均功率為零:依據安秒平衡原理（電荷平衡），理想電容在穩態週期下的電流對時間積分為零，表示一個週期內儲存的電場能等於釋放的電場能，淨能量變化為零，故平均功率為零。此為切換式電源設計的關鍵概念。
錯誤選項解析
- ① 電感器瞬間功率為零:電感器瞬間功率 p(t) = v(t) × i(t) 在穩態操作時會隨時間變化，並非恆為零。電感在充電與放電階段的瞬時功率交替為正負值，僅在電流過零或電壓過零的特定瞬間才為零。
- ③ 電容器瞬間功率為零:電容器瞬間功率 p(t) = v(t) × i(t) 同樣隨時間變化，在充電時吸收功率、放電時釋放功率，瞬時功率不恆為零。僅當電壓或電流瞬時值為零時，瞬間功率才為零。
Learning Tip
"本題核心考點為理想儲能元件的穩態能量平衡。切記：理想電感與電容的瞬間功率不為零（會隨時間正負交替），但平均功率必為零（因無能量損耗）。常考陷阱是混淆「瞬間」與「平均」的概念。在 DC-DC 轉換器設計中，伏秒平衡與安秒平衡是推導輸出電壓關係式的基礎工具，實務上非理想元件會因串聯電阻產生銅損與介質損耗，使平均功率不為零。"
學員答題分佈
①電感器瞬間功率為零0%
②電感器平均功率為零0%
③電容器瞬間功率為零0%
④電容器平均功率為零0%
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！