初考-電子工程電子學大意110 年第 7 題單選題
如果將電容濾波全波整流器的負載阻抗降低,則漣波電壓會如何變化?
A正確答案
負載阻抗↓→負載電流↑→電容放電快→漣波電壓增加。
為什麼答案是 A
負載阻抗 RL 降低,負載電流 IL=V/RL 增加,電容在兩次充電間放電更快,造成漣波電壓 Vr≈IL/(2fC) 變大,正確。
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完整詳解
Pro · 無限重點 負載阻抗↓→負載電流↑→電容放電快→漣波電壓增加。
漣波公式 Vr≈I/(fC),I 變大 Vr 就變大,選 A。
逐選項分析
A✓ 正確
負載阻抗 RL 降低,負載電流 IL=V/RL 增加,電容在兩次充電間放電更快,造成漣波電壓 Vr≈IL/(2fC) 變大,正確。
B✕ 陷阱
方向相反。想減少漣波要增大 C 或增大 RL(減小負載電流),而非降低 RL。
C✕
漣波電壓大小與負載電流直接相關,負載變動必然影響漣波,不可能不受影響。
D✕ 陷阱
漣波頻率由整流方式決定(全波整流為 2f=120Hz),與負載阻抗無關,改變的是漣波「振幅」不是「頻率」。
全波整流電容濾波 漣波電壓公式
| 參數變化 | 漣波電壓 Vr | 原理 | 備註 |
|---|
| RL ↓ (負載變重) | ↑ 增加 | IL 增大,C 放電快 | 本題答案 |
| C ↑ (電容變大) | ↓ 減少 | 儲能多,放電慢 | 設計常用 |
| f ↑ (頻率變高) | ↓ 減少 | 充電間隔變短 | 全波比半波好 |
| 負載開路 RL→∞ | ≈0 | 幾乎不放電 | 理想情況 |
全波整流加電容後,漣波電壓大小取決於「電容放電速度」。當負載阻抗變小,代表負載變重、抽取電流變大,電容儲存的電荷被快速消耗,導致電壓下降幅度增加,也就是漣波變大。常見錯誤是直覺認為「阻抗降低會穩定輸出」,但實際上重載反而惡化波形。另一個混淆點是把漣波「振幅增加」誤判為「頻率改變」,但漣波頻率完全由整流架構(半波60Hz、全波120Hz)決定,負載只影響振幅。判斷關鍵:看電容「放電路徑的電阻」,阻抗越小、放電越快、漣波越明顯。