15. 有一個RLC串聯電路,輸入電源 v(t) 為 10sin(2t) V,R = 3 Ω,L = 3 H,C = 0.25 F,有關此 RLC串聯電路之功率因數,下列何者正確?
(A) 0.6 超前
(B) 0.8 超前
(C) 0.6 落後
(D) 0.8 落後
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統計: A(15), B(16), C(166), D(7), E(0) #3010847
統計: A(15), B(16), C(166), D(7), E(0) #3010847
詳解 (共 3 筆)
#5848302
在RLC串聯電路中,功率因数是由電阻、電感和電容的值以及它們與電源頻率的關係決定的。它也可以用來度量電路中的相位差。
首先,我們需要確定電路的阻抗(Z),阻抗是電阻(R),電感性反抗(XL)和電容性反抗(XC)的綜合影響。
XL = ωL,XC = 1/ωC
其中,ω 是電源的角頻率。在此情況下, ω = 2 rad/s。我們可以算出 XL 和 XC 的值:
XL = ωL = 2 * 3 H = 6 Ω
XC = 1 / (ωC) = 1 / (2 * 0.25 F) = 2 Ω
然後,總的阻抗 Z 是由 R, XL 和 XC 計算出來的:
Z = sqrt( (R^2) + (XL - XC)^2 ) = sqrt( (3 Ω)^2 + (6 Ω - 2 Ω)^2 ) = sqrt(9 Ω^2 + 16 Ω^2) = 5 Ω
功率因数(PF)則是由電阻和阻抗的比值計算出來的:
PF = R / Z = 3 Ω / 5 Ω = 0.6
這就是功率因数。由於在此情況下,電感性反抗大於電容性反抗,因此電流會落後於電壓,我們通常會說這是一個"落後"的功率因數或者是"感性"的功率因數。
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