五等-電子工程基本電學大意104 年第 39 題單選題
如圖示電路,若交流電源頻率為60Hz,且流經各電容之電流為Ii=∣Ii∣∠θi,則∣I1∣:∣I2∣:∣I3∣為多少?
A1:2:5正確答案
B1:5:2
C10:5:2
D10:2:5
A正確答案
三電容並聯於同一電壓源,電流與電容值成正比;1µF:2µF:5µF → 電流比 = 1:2:5
為什麼答案是 A
並聯電路各電容承受相同電壓10V∠0°,電流 I=V·ωC,I₁:I₂:I₃ = C₁:C₂:C₃ = 1µF:2µF:5µF = 1:2:5,正確答案。
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完整詳解
Pro · 無限重點 三電容並聯於同一電壓源,電流與電容值成正比;1µF:2µF:5µF → 電流比 = 1:2:5
並聯電路各支路電壓相同,電容電流 I=V/Xc=V·ωC,故電流比直接等於電容值比 1µF:2µF:5µF = 1:2:5
逐選項分析
A✓ 正確
並聯電路各電容承受相同電壓10V∠0°,電流 I=V·ωC,I₁:I₂:I₃ = C₁:C₂:C₃ = 1µF:2µF:5µF = 1:2:5,正確答案。
B✕
1:5:2 為錯誤排列,將2µF與5µF電流對調,不符合C₂=2µF < C₃=5µF的關係。
C✕ 陷阱
10:5:2 為電容抗 Xc 之比(Xc∝1/C),若混淆電流與阻抗方向性,誤將阻抗比當電流比即落入此陷阱。
D✕ 陷阱
10:2:5 同樣混淆了阻抗與電流的反比關係,且排列順序亦錯誤,為雙重錯誤選項。
各電容支路計算對照(f=60Hz,V=10V)
| 支路 | 電容值 | Xc=1/(2πfC) | 電流|I|=V/Xc | 電流比 |
|---|
| I₁ | 1µF | ≈2653 Ω | ≈3.77 mA | 1 |
| I₂ | 2µF | ≈1326 Ω | ≈7.54 mA | 2 |
| I₃ | 5µF | ≈531 Ω | ≈18.85 mA | 5 |
電容抗 Xc=1/(ωC) 與電容值成反比,電流 I=V/Xc=VωC 則與電容值成正比。許多考生誤將阻抗比直接當電流比,選出 10:5:2(選項C),這是最常見的陷阱。記住:並聯時電流比 = 電容值比,而非阻抗比。