公務人員特種考試基本電學大意112 年第 33 題單選題
如圖所示之 LC 電路為下列何種濾波器?
A帶通濾波器
B高通濾波器
C低通濾波器正確答案
D帶拒濾波器
C正確答案
LC電路中電感L串聯在輸入路徑、電容C並聯在輸出端,低頻時電感阻抗小、電容阻抗大,訊號順利通過,為低通濾波器。
為什麼答案是 C
圖中L串聯於輸入到輸出的路徑上,C並聯在輸出端。低頻時:Z_L=jωL→小(訊號易通過)、Z_C=1/jωC→大(不旁路);高頻時:Z_L大(阻擋)、Z_C小(旁路至地)。因此低頻通過、高頻被阻,為低通濾波器。
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完整詳解
Pro · 無限重點 LC電路中電感L串聯在輸入路徑、電容C並聯在輸出端,低頻時電感阻抗小、電容阻抗大,訊號順利通過,為低通濾波器。
電感串聯+電容並聯 = 低通濾波器(記憶:L擋高頻、C旁路高頻,兩者聯手只讓低頻過)
逐選項分析
A✕
帶通濾波器只允許特定頻帶通過,需要更複雜的RLC諧振結構,此簡單LC電路不具備此特性。
B✕ 陷阱
高通濾波器需電容串聯在訊號路徑上(高頻阻抗小才能通過)。此圖電感L串聯,低頻阻抗小,與高通邏輯相反,容易混淆。
C✓ 正確
圖中L串聯於輸入到輸出的路徑上,C並聯在輸出端。低頻時:Z_L=jωL→小(訊號易通過)、Z_C=1/jωC→大(不旁路);高頻時:Z_L大(阻擋)、Z_C小(旁路至地)。因此低頻通過、高頻被阻,為低通濾波器。
D✕
帶拒濾波器(陷波器)會阻擋特定頻帶,需LC諧振於特定頻率,此基本LC電路結構不構成帶拒特性。
常見濾波器結構對照
| 濾波器類型 | 串聯元件 | 並聯元件 | 通過頻率 |
|---|
| 低通濾波器 ✅ | 電感 L | 電容 C | 低頻通過 |
| 高通濾波器 | 電容 C | 電感 L | 高頻通過 |
| 帶通濾波器 | LC串聯諧振 | — | 特定頻帶 |
| 帶拒濾波器 | — | LC並聯諧振 | 阻止特定頻帶 |
考生常將「電感串聯」誤判為高通(因為電感會阻抗),但電感阻抗Z_L=jωL在高頻才大、低頻才小,串聯時正好擋住高頻、讓低頻通過。務必從頻率特性出發判斷,不可只看元件位置就猜答案。