初考-電子工程基本電學大意108 年第 5 題單選題
如圖兩線圈的電感量分別為 L1=0.4 H、L2=0.9 H,且耦合係數為 k=0.5,該兩線圈之總等效電感量為多少亨利?
C正確答案
互感 M = k√(L1L2),反向串聯(差接)總電感為 L1 + L2 - 2M,代入數值即可秒解。
為什麼答案是 C
正確答案。互感 M = k√(L1L2) = 0.5×√0.36 = 0.3 H。反向串聯(差接)等效電感 L_eq = L1 + L2 - 2M = 1.3 - 0.6 = 0.7 H。
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完整詳解
Pro · 無限重點 互感 M = k√(L1L2),反向串聯(差接)總電感為 L1 + L2 - 2M,代入數值即可秒解。
先算 M = 0.5 × √(0.4×0.9) = 0.3 H,再算 L_eq = 0.4 + 0.9 - 2(0.3) = 0.7 H。
逐選項分析
A✕
錯誤選項。可能是計算過程失誤或完全記錯公式所導致的隨機錯誤數值,無特定典型錯誤對應。
B✕ 陷阱
錯誤選項。典型陷阱!誤將互感 M 的計算公式記成算術平均,算出 M = 0.5×(0.4+0.9)/2 = 0.325,進而得出 1.3 - 0.65 = 0.65。
C✓ 正確
正確答案。互感 M = k√(L1L2) = 0.5×√0.36 = 0.3 H。反向串聯(差接)等效電感 L_eq = L1 + L2 - 2M = 1.3 - 0.6 = 0.7 H。
D✕ 陷阱
錯誤選項。經典陷阱!算出正確的 M = 0.3 H 後,忘記反向串聯要減去「2M」,誤減成 1M (1.3 - 0.3 = 1.0),直接掉入考選部陷阱。
耦合線圈串聯等效電感
| 串聯方式 | 別稱 | 等效電感公式 | 磁通關係 |
|---|
| 同向串聯 | 積接 (Cumulative) | L1 + L2 + 2M | 磁通相助 |
| 反向串聯 | 差接 (Differential) | L1 + L2 - 2M | 磁通相消 |
考選部最愛在「2M」做文章!很多考生知道反向要減,卻只減 M 沒減 2M (選D);或是互感 M 的公式記錯,用加法代替乘法開根號 (選B)。切記:M = k√(L1L2),差接減 2M!