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第 01 章統測專一常見陷阱

概論(Introduction)RMS / 平均值 / DC+AC / Duty Cycle 一次打底

最後更新:2026-02-14 | 閱讀時間:約 6 分鐘

第 1 章很常見的失分點只有兩個:把 Vrms 當平均值、把 Vp/Vpp 搞混。這章你不用背一堆推導,你要的是「看到波形 → 立刻知道該算哪個量」。

學長口訣:RMS 看發熱/功率;平均值看偏壓/直流效果。遇到 DC+AC 混合波,先拆成直流 + 交流,再用平方相加開根號。

🎯 本章拿分重點(高頻考點)

  • 波形基本量:Vp、Vpp、T、f、ω、相位差(看到就要能換算)
  • RMS vs 平均值:什麼情境用哪一個(功率題就找 RMS)
  • DC + AC 分解:總 RMS 用「平方相加再開根號」
  • Duty Cycle:先抓 W 與 T,再算 D(PWM 題常考)
  • 示波器讀值:AC/DC 耦合差在哪、什麼時候會「看不到偏壓」

🧠 觀念釐清(最常失分的點)

  • 口訣:RMS(發熱/功率)≠ 平均值(偏壓/直流效果)。正弦波:Vrms = Vp/√2。
  • AC 耦合會把 DC 拿掉:波形看起來變「上下對稱」,但偏壓資訊就不見了。
  • Duty Cycle 變,平均值與 RMS 都會變;別只看峰值就判斷功率大小。
  • Vpp 只有在對稱波形才可直接用 Vpp=2Vp;題目畫得不對稱要小心。

✅ 考場 4 步驟(解題 checklist)

  1. 先判斷:這題要的是 RMS(功率)還是平均值(偏壓/直流)
  2. 看波形先抓:Vp/Vpp、T/f/ω、W、D、是否有 DC 偏壓
  3. 混合波先拆 DC+AC,再算總 RMS(平方相加開根號)
  4. 最後檢查量級:RMS 不會大於峰值;f 與 T 互為倒數

本章必背公式速查

波形特性值(正弦波)

V_rms = V_m/√2 ≈ 0.707·V_m(有效值) V_av = 2V_m/π ≈ 0.636·V_m(平均值) FF = V_rms/V_av ≈ 1.11 CF = V_m/V_rms ≈ 1.414

考點:峰值/有效值/平均值別混用 FF/CF 常拿來做判斷題。

交直流混合波(DC + AC)

v(t) = V_A + V_m·sin(ωt) V_rms = √(V_A^2 + (V_m/√2)^2)

重點:DC 與 AC 的 RMS 是平方相加再開根號,不是直接相加。

工作週期(Duty Cycle)

D = (W/T)×100%(W:脈波寬度,T:週期)

常考:給波形圖求 W、T,再算 D。

FAQ:常見問題

這章公式要全部背嗎?還是只背重點就好?

建議先背「高頻考點」裡列出的核心公式,用刷題加深記憶。考古題出現頻率低的公式可以考前再快速瀏覽。

觀念理解了但計算常粗心,怎麼改善?

最常見的粗心來源:單位換算(mA/kΩ)、正負號方向、公式套錯情境。建議每題寫完回頭檢查這三點,連續練 15-20 題就會明顯進步。

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本文為 ElectronEdu 團隊撰寫之教學草稿,後續可依行銷與教學審稿意見調整。