專技普考-二等管輪船用電機與自動控制概要104 年第 16 題單選題
電容C為100µF的電容器與電阻R為100Ω的電阻器串聯,並跨接於電壓E為120V、頻率f為60Hz的交流電源上,求線路電流為多少安培(A)?
1 / 6A11.6A
B1.16A正確答案
C1.6A
D0.16A
B正確答案
RC串聯電路求電流:先算容抗Xc,再算總阻抗Z,最後用歐姆定律I=E/Z求解。
為什麼答案是 B
正確答案。容抗Xc≈26.53Ω,阻抗Z≈103.46Ω,電流I=120/103.46≈1.16A。
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完整詳解
Pro · 無限重點 RC串聯電路求電流:先算容抗Xc,再算總阻抗Z,最後用歐姆定律I=E/Z求解。
Xc=1/(2πfC)≈26.5Ω,Z=√(R²+Xc²)≈103.5Ω,I=E/Z=120/103.5≈1.16A,秒選B。
逐選項分析
A✕ 陷阱
數值為正確答案的10倍,常見於小數點計算錯誤或單位換算遺漏。
B✓ 正確
正確答案。容抗Xc≈26.53Ω,阻抗Z≈103.46Ω,電流I=120/103.46≈1.16A。
C✕
數值錯誤,可能是阻抗計算時未正確使用平方和開根號公式。
D✕ 陷阱
數值為正確答案的十分之一,常見於單位換算錯誤(如µF未轉換)。
交流串聯電路計算公式對照
| 電路型別 | 阻抗(Z)公式 | 電抗(X)公式 |
|---|
| RC串聯 | √(R² + Xc²) | Xc = 1/(2πfC) |
| RL串聯 | √(R² + XL²) | XL = 2πfL |
| RLC串聯 | √(R² + (XL-Xc)²) | XL=2πfL, Xc=1/(2πfC) |
本題最大陷阱在於電容單位換算。題目給的是100µF(微法拉),計算時必須轉換為100×10⁻⁶F,若直接代入100計算會得到完全錯誤的容抗與電流值。