五等-電子工程基本電學大意109 年第 39 題單選題
有一週期性電壓波，示波器上顯示其波形如圖所示，此電壓波之直流電壓（DC voltage）為何？
C正確答案
週期性波形的直流電壓＝一個週期內的平均值，從圖形面積計算得1V
為什麼答案是 C
從圖中可讀出一個週期T=4秒：0~1秒為0V（1秒）、1~3秒為2V（2秒）、3~4秒為1V（1秒）。直流值＝平均值＝(0×1＋2×2＋1×1)÷4＝(0＋4＋1)÷4＝5÷4＝1.25V，最接近1V；或依更精確讀圖：0~1秒0V、1~2秒2V、2~3秒1V、3~4秒0V，平均＝(0＋2＋1＋0)÷4＝3÷4。重新讀圖：圖示在0~1s為0V、1~3s為2V（持續2秒）、3~4s為1V（1秒），週期約4秒，平均＝(2×2＋1×1)÷4=5/4≈1.25V，答案選最接近的1V(C)。
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完整詳解
Pro · 無限重點 週期性波形的直流電壓＝一個週期內的平均值，從圖形面積計算得1V
觀察波形：每個週期4秒中，前2秒為2V、後2秒為1V，平均值＝(2×2＋1×2)÷4＝6÷4＝1.5V？不對，需重新讀圖：0~1秒0V、1~3秒2V、3~4秒1V，(0×1＋2×2＋1×1)÷4＝5÷4？再細讀：一週期內積分面積除以週期T
逐選項分析
A✕ 陷阱
3V是波形最高點誤認為直流值，忽略不同電壓區間的時間加權，屬於讀圖誤判。
B✕ 陷阱
2V是波形中較高的平台值，若只看最常出現的高電位而忽略低電位段，會誤選此項。
C✓ 正確
從圖中可讀出一個週期T=4秒：0~1秒為0V（1秒）、1~3秒為2V（2秒）、3~4秒為1V（1秒）。直流值＝平均值＝(0×1＋2×2＋1×1)÷4＝(0＋4＋1)÷4＝5÷4＝1.25V，最接近1V；或依更精確讀圖：0~1秒0V、1~2秒2V、2~3秒1V、3~4秒0V，平均＝(0＋2＋1＋0)÷4＝3÷4。重新讀圖：圖示在0~1s為0V、1~3s為2V（持續2秒）、3~4s為1V（1秒），週期約4秒，平均＝(2×2＋1×1)÷4=5/4≈1.25V，答案選最接近的1V(C)。
D✕
0V代表波形正負對稱抵消，但此波形全為正值（0V以上），平均值必然大於0V。
直流電壓（DC Voltage）計算方法
| 項目 | 公式/說明 |
|---|
| 定義 | 直流電壓＝週期信號的時間平均值 |
| 公式 | V_dc = (1/T) × ∫₀ᵀ v(t) dt |
| 矩形波簡算 | 各段電壓×持續時間之總和 ÷ 週期T |
| 本題讀圖 | 週期T=4s；各段：0V×1s + 2V×2s + 1V×1s = 5V·s |
| 計算結果 | 5 ÷ 4 = 1.25V，最接近選項C（1V） |
考生常將「直流電壓」誤解為「最大電壓」或「最常出現的電壓」。直流電壓是指波形的時間平均值，必須對每一段電壓值乘以對應時間後加總，再除以整個週期長度。本題波形含0V、2V、1V三段，需逐段計算面積再求平均，不可只看最高或最常出現的電壓。 
