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 ................................................ 5-1 5-1 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 最新試題
8-1
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)R
2 v t (W) R
而電阻所消耗之平均功率：
P I 2R
V2 ，其中 V、I 為電壓之有效值 R
電阻消耗之能量： t
WR(t) W(0) ∫ P（）d（焦耳） 0
1 1 三個電阻 R1 1Ω，R2 Ω，R3 Ω，並聯後在兩端接上一直流電 2 3 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：P3
V2 V2 V2 ： ： 1： 2： 3 R1 R2 R3
第一章 基本觀念 1－5
P1：P2：P3 I 2R1：I 2R2：I 2R3
V2 V2 V2 ： ： 6： 3： 2 1 1 1 2 3
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）？ 150 V ∠0° 2 V 6 I ∠0° 25 2 i(t) 6sin377t（A） P I 2R 6 2 P ( ) 25 2 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】
V1 − 18 V1 6 2 4 V1 14（V）
I
18 − V1 1（A） 4
【台電】
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 8Ω 上之電流 i ？
【台電】
V1 − 140 V1 7 8 6 V1 104（V） i
V1 13（A） 8
R
l 若體積固定，長度拉長 n 倍，則電阻增加 n2 倍 A
原來電阻為 R，面積為 A，長度為 l，R1
1 即 l2 nl1，A2 A1 n l nl l 即 R2 2 1 n2( 1 ) n2R1 1 A2 A2 A1 n
l1 ，令拉長 n 倍 A1
第一章 基本觀念 1－7
一電阻為 20Ω，現將其拉長 3 倍，試求其電阻為若干？ R2 n2R1 32 20 180（Ω） 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】 2
拉長後之電阻 R' n R 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 5 3（V） I2
30 3（A），I1 2（A） 6+4
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。
I
V V V V Rp R1 R2 R3
1 1 1 1 Rp R1 R2 R3
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（Ω） Rab ｛｛｛〔(6 6)// 13〕 5｝// 4｝ 1 3｝// 2 Rab 1.55（Ω） 直流電流源 I 2A，供應二並聯電阻 R1 及
R2，R1：i1 6 V1 V12 ，R2：i2 3V2， 試求 i1 ？
1－10 電路學
2 i1 i2 6 V1 V12 3V2
R1 與 R2 並聯 V1 V2
V12 4V1 4 0 V1 2（V） i1 6 V1 V12 6 2 4 8（A） i2 6（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
i1 3（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 R3 R1 × R3 R1 × R2 + R2 × R3 + R3 × R1 R2 R2 R × R3 R × R + R2 × R3 + R3 × R1 Rb R2 R3 2 1 2 R1 R1 R1 × R2 R × R + R2 × R3 + R3 × R1 1 2 Rc R1 R2 R3 R3 而△接電阻等效成 Y 接電阻：
Ra × Rc R1 Ra + Rb + Rc Rb × Rc R2 Ra + Rb + Rc Ra × Rb R3 Ra + Rb + Rc ：若 R1 R2 R3 RY 則 Ra Rb Rc R△ 3RY
試求 Y 型等效電路電阻。
R1
4 × 10 2 （ Ω） 4 + 6 + 10
R2
4×6 24 1.2（Ω） 4 + 6 + 10 20
R3
6 × 10 3 （ Ω） 4 + 6 + 10
1－12 電路學
試求 Rab ？
Rab 4.5 //(4.5 4.5)
4 .5 × 9 3 （ Ω） 4 .5 + 9
Rab (3 // 3)(3 // 3) 3（Ω）
1-2-4 惠斯登平衡電橋
若 R1 R4 R2 R3，則檢流器指針不動