2-1book.sir.com.tw/prvpdf/010ie351008.pdf4-9 rlc 並聯諧振電路 4-81 4-10...

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第一章 基本觀念 ........................................................ 1-1 1-1 電路之基本元件與定理 1-3 1-2 等效電阻 1-8 1-3 電容器 1-20 1-4 電感器 1-31 1-5 電功率之計算 1-49 1-6 克希荷夫電流定律與克希荷夫電壓定律 1-54 1-7 節點電壓法 1-60 1-8 迴路電流法 1-72 1-9 戴維寧定理 1-75 1-10 諾頓定理 1-84 1-11 最大功率轉移定理 1-88 第二章 一階與二階電路 ............................................ 2-1 2-1 一階 RC 暫態電路 2-3

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第一章 基本觀念 ........................................................ 1-1

1-1 電路之基本元件與定理 1-3

1-2 等效電阻 1-8

1-3 電容器 1-20

1-4 電感器 1-31

1-5 電功率之計算 1-49

1-6 克希荷夫電流定律與克希荷夫電壓定律 1-54

1-7 節點電壓法 1-60

1-8 迴路電流法 1-72

1-9 戴維寧定理 1-75

1-10 諾頓定理 1-84

1-11 最大功率轉移定理 1-88

第二章 一階與二階電路 ............................................ 2-1

2-1 一階 RC暫態電路 2-3

2-2 一階 RL暫態電路 2-5

2-3 二階電路 2-22

2-4 二階 RLC串聯電路 2-25

2-5 二階 RLC並聯電路 2-30

第三章 拉氏轉換 ........................................................ 3-1

3-1 拉氏轉換 3-3

3-2 拉氏轉換之性質 3-6

3-3 利用拉氏轉換求解電路響應 3-11

3-4 轉移函數 3-17

3-5 迴旋積分 3-22

第四章 交流穩態分析 ................................................ 4-1

4-1 基本觀念 4-3

4-2 RLC串聯交流電路 4-6

4-3 RLC並聯交流電路 4-27

4-4 交流電壓或電流之有效值及平均值 4-41

4-5 交流平衡電路 4-50

4-6 交流電路分析 4-56

4-7 功率因數改善 4-72

4-8 RLC串聯諧振電路 4-75

4-9 RLC並聯諧振電路 4-81

4-10 串聯電路與並聯電路之等值互換 4-86

4-11 被動濾波器 4-93

4-12 頻率寬度之求法 4-100

第五章 三相系統分析 ................................................ 5-15-1 三相平衡電源 5-3

5-2 三相負載總功率之計算 5-6

5-3 三相功率之量測 5-23

5-4 三相電路之功率因數改善 5-28

第六章 雙埠網路 ........................................................ 6-1

6-1 阻抗參數 6-3

6-2 導納參數 6-8

6-3 混合參數 6-12

6-4 傳輸參數 6-16

6-5 參數之互換 6-21

6-6 參數與其等效電路 6-23

6-7 雙埠網路之連接 6-29

6-8 特殊之雙埠網路 6-37

第七章 耦合電路 ........................................................ 7-1

7-1 自感 L 7-3

7-2 互耦電路電壓方程式之建立 7-5

7-3 電感之組合 7-6

7-4 運算放大器 7-19

附錄 歷屆試題 8-1

◎95年台電新進職員甄試試題 8-3

◎96年台電新進職員甄試試題 8-25

◎97年台電新進職員甄試試題 8-44

◎98年台電新進職員甄試試題 8-60

第一章 基本觀念 1-3

1-1電路之基本元件與定理

基本元件:主動元件與被動元件。

主動元件:電壓源、電流源。【台電】

電壓源:

直流電壓源:     交流電壓源:

電流源:

直流電流源:     交流電流源:

被動元件:R(電阻);L(電感);C(電容)。【台電】

1-1-1 電阻之特性

v(t) Ri(t)

1-4 電路學

電阻所消耗之瞬時功率:

P(t) v(t)i(t) i2(t)RR

tv 2(W)

而電阻所消耗之平均功率:

P I 2RR

V 2

,其中 V、I 為電壓之有效值

電阻消耗之能量:

WR(t) W(0) )( dPt

∫0(焦耳)

三個電阻 R1 1 ,R2 21

,R3 31

,並聯後在兩端接上一直流電

源,令其消耗功率分別為 P1、P2、P3,試求 P1:P2:P3?

 若採串聯,圖形如下,求 P1:P2:P3?

P1:P2:P31

2

RV

:2

2

RV

:3

2

RV 1:2:3

第一章 基本觀念 1-5

P1:P2:P3 I 2R1:I

2R2:I 2R3 1

2V:

21

2V:

31

2V 6:3:2

如圖所示電路,試求電路 i 值為何?

 承上題,試求一個週期的平均功率為多少瓦

(W)? 【台電】

V

2150

∠0°

I

25

V

26

∠0°

i(t) 6sin377t(A) P I 2R

P(2

6)2 25

P 450(W)

如圖,試求:

電壓源之輸出功率為若干?

電流源之輸出功率為若干?

【台電】

4181V

21V 6

V1 14(V)

I4

18 1V 1(A)

1-6 電路學

故電壓源 18V 之輸出功率為 18 I 18(W)

而電流源 6A 之輸出功率為 V1 6 84(W)

試求 8 上之電流 i?

【台電】

61401V

81V 7

V1 104(V)

i8

1V 13(A)

RAl若體積固定,長度拉長 n 倍,則電阻增加 n2倍

原來電阻為 R,面積為 A,長度為 l,R11

1

Al

,令拉長 n 倍

即 l2 nl1,A2 n1 A1

即 R22

2

Al

1

1

1 An

nl n2(

2

1

Al

) n2R1

第一章 基本觀念 1-7

一電阻為 20 ,現將其拉長 3 倍,試求其電阻為若干?

R2 n2R1 32 20 180( )

在電阻器之材料體積不變條件下,將電阻長度拉長為原來之 2 倍,則電阻

值變成原來的幾倍? 【台電】

拉長後之電阻 R' n2R 4R,即為原來電阻之 4 倍

1-8 電路學

1-2等 效 電 阻

1-2-1 電阻之串聯

KVL:任一封閉迴路,其電壓昇電壓降。

V I1 R1 I2 R2 I3 R3 IRs

Rs R1 R2 R3

◎試求 Vab(節點 a 與節點 b 間之電壓)為多少伏特?

續上題,I2為多少安培?

【台電】

Vb 0(V) Va 4 3 5 2 53(V)

I2 4630 3(A),I1 2(A)

第一章 基本觀念 1-9

1-2-2 電阻之並聯

KCL:任一節點,流進節點電流流出節點之電流。【台電】

所謂節點即二個以上元件之連接處。

I1R

V

2RV

3RV

pRV

pR

1

1

1R

2

1R

3

1R

試求下圖中,ac 端之等效電阻值為何?

ab 端之等效電阻值為何?

【台電】

Rac{{{〔(7 6)// 13〕 5}// 4}(2 3)}// 1 Rac 0.89( )

Rab{{{〔(6 6)// 13〕 5}// 4} 1 3}// 2 Rab 1.55( )

直流電流源 I 2A,供應二並聯電阻 R1 及

R2,R1:i1 6 V12

1V ,R2:i2 3V2,

試求 i1?

1-10 電路學

2 i1 i2 6 V12

1V 3V2

R1與 R2並聯  V1 V2

21V 4V1 4 0

V12(V)i1 6 V1

21V 6 2 4 8(A)

i26(A)

如圖:

試求 i2?

試求 i1?

試求跨於 8A 電流源之電壓為若干?

【台電】

根據 KVL,12 6 2i1 0 i13(A)又 i2 i3 8又 12 3i3 V又 6 3i3 2i2 0 i2 6(A),i3 2(A),V 18(V)

1-2-3 Y-電阻等效轉換

第一章 基本觀念 1-11

Y 接電阻等效成△接電阻:

Ra R1 R32

31

RRR

2

133221

RRRRRRR

Rb R2 R31

32

RRR

1

133221

RRRRRRR

Rc R1 R2

3

21

RRR

3

133221

RRRRRRR

而△接電阻等效成 Y 接電阻:

R1cba

ca

RRRRR

R2cba

cb

RRRRR

R3

cba

ba

RRRRR

:若 R1 R2 R3 RY

   則 Ra Rb Rc R△ 3RY

試求 Y 型等效電路電阻。

R1 1064104 2( )

R2 106464

2024 1.2( )

R3 1064106 3( )

1-12 電路學

試求 Rab?

Rab 4.5 //(4.5 4.5)954954

.

. 3( )

Rab(3 // 3)(3 // 3) 3( )

1-2-4 惠斯登平衡電橋

若 R1 R4 R2 R3,則檢流器指針不動