初考-電子工程基本電學大意107 年第 34 題單選題
如圖所示,考慮交流電源之頻率為 50 Hz,求跨 a 與 b 兩端之等效交流阻抗 Zab 約為多少 Ω?
A1−j6.28×10−4
B1.2+j1.06
C1.2−j6.28×10−4正確答案
D1+j1.06
C正確答案
橋形電路求等效阻抗,先算各元件阻抗值,再依串並聯關係組合,注意電感與電容阻抗的正負號差異。
為什麼答案是 C
實部1.2Ω為2Ω與3Ω並聯結果,虛部-j6.28×10⁻⁴為電容導納ωC值,符合橋形電路等效阻抗。
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完整詳解
Pro · 無限重點 橋形電路求等效阻抗,先算各元件阻抗值,再依串並聯關係組合,注意電感與電容阻抗的正負號差異。
電阻並聯得1.2Ω,電容導納ωC=6.28×10⁻⁴,虛部為負表示容性,秒選C。
逐選項分析
A✕ 陷阱
實部應為2Ω∥3Ω=1.2Ω而非1Ω,電阻並聯計算錯誤。
B✕ 陷阱
虛部符號錯誤,電容阻抗應為負虛部(-j),此選項誤用正號。
C✓ 正確
實部1.2Ω為2Ω與3Ω並聯結果,虛部-j6.28×10⁻⁴為電容導納ωC值,符合橋形電路等效阻抗。
D✕ 陷阱
實部與虛部皆錯誤,電阻並聯應為1.2Ω且電容虛部應為負值。
交流元件阻抗公式
| 元件 | 阻抗Z | 50Hz時數值 |
|---|
| 電阻R | R | 2Ω,3Ω |
| 電感L | jωL=j2πfL | j0.94Ω |
| 電容C | 1/jωC=-j/ωC | -j1592Ω |
本題陷阱在於電容阻抗的符號,許多同學會誤寫成+j而非-j。另外電阻並聯公式R1R2/(R1+2)易誤算為1Ω而非1.2Ω。