FCC Extra E5: 电学原理(进阶,Electrical Principles) — Bilingual Q&A with Chinese Translation
FCC Extra E5:电学原理(进阶,Electrical Principles)(中英对照与解析)
本子单元导读:电学原理(进阶,Electrical Principles) 是 FCC Extra(高级)等级考试的核心章节之一,涵盖规则、操作规范与知识点。以下为全部题目中英对照与解析,建议结合【知识点解析】与【考试提示】理解记忆。
E5A|Resonance and Q: characteristics of resonant circuits; series and parallel resonance; definitions and effects of Q; half-power bandwidth
E5A01
EN
What can cause the voltage across reactances in a series RLC circuit to be higher than the voltage applied to the entire circuit?
A. Resonance ✓
B. Capacitance
C. Low quality factor (Q)
D. Resistance
中文
在串联 RLC 电路中,什么会使电抗两端的电压高于施加在整个电路上的电压?
A. 谐振 ✓
B. 电容
C. 低品质因数(Q)
D. 电阻
【知识点解析】 本题考查串联谐振现象。串联 RLC 电路谐振时,电感与电容的电抗相互抵消,但各自两端的电压可远高于电源电压,形成“电压谐振”。这是谐振电路的重要特征,也是设计时必须注意的过压风险。
【考试提示】 – 中国对应:CRAC 题库及《业余电台操作证书》考试均含“串联谐振”概念,强调谐振时感抗与容抗相等、电抗电压被放大。
– 中美差异:概念一致,均属电工学基础,无法规差异。
– 易错点:易误以为总电压一定高于各元件电压;谐振时总电流最大,但电抗元件电压可被“放大”。
– 实际应用:天线调谐器、滤波器设计需利用或避免此电压放大效应。
– 中美差异:概念一致,均属电工学基础,无法规差异。
– 易错点:易误以为总电压一定高于各元件电压;谐振时总电流最大,但电抗元件电压可被“放大”。
– 实际应用:天线调谐器、滤波器设计需利用或避免此电压放大效应。
E5A02
EN
What is the resonant frequency of an RLC circuit if R is 22 ohms, L is 50 microhenries, and C is 40 picofarads?
A. 44.72 MHz
B. 22.36 MHz
C. 3.56 MHz ✓
D. 1.78 MHz
中文
若 R 为 22 欧姆、L 为 50 微亨、C 为 40 皮法,RLC 电路的谐振频率是多少?
A. 44.72 MHz
B. 22.36 MHz
C. 3.56 MHz ✓
D. 1.78 MHz
【知识点解析】 本题考查谐振频率公式 f₀ = 1/(2π√(LC))。电阻 R 不影响理想谐振频率,仅影响电路 Q 值与带宽。代入 L=50 µH、C=40 pF 可得约 3.56 MHz。
【考试提示】 – 中国对应:中学及《电路》教材谐振公式相同,中国 HAM 多用计算器或天线调谐软件求谐振点。
– 中美差异:纯物理公式,无差异。
– 易错点:勿将 R 代入谐振频率公式;单位换算(µH、pF)易出错。
– 实际应用:估算天线、陷波器、滤波器的工作频率。
– 中美差异:纯物理公式,无差异。
– 易错点:勿将 R 代入谐振频率公式;单位换算(µH、pF)易出错。
– 实际应用:估算天线、陷波器、滤波器的工作频率。
E5A03
EN
What is the magnitude of the impedance of a series RLC circuit at resonance?
A. High, compared to the circuit resistance
B. Approximately equal to capacitive reactance
C. Approximately equal to inductive reactance
D. Approximately equal to circuit resistance ✓
中文
串联 RLC 电路在谐振时,其阻抗的大小是多少?
A. 与电路电阻相比很高
B. 约等于容抗
C. 约等于感抗
D. 约等于电路电阻 ✓
【知识点解析】 串联谐振时感抗与容抗大小相等、相位相反而相互抵消,总电抗为零,因此阻抗最小且等于纯电阻 R。此时电路呈纯阻性,电流达到最大。
【考试提示】 – 中国对应:同样强调串联谐振“阻抗最小、等于 R、电流最大”。
– 中美差异:无。
– 易错点:易与并联谐振混淆(并联谐振阻抗最大)。
– 实际应用:利用串联谐振选频,如接收机输入回路。
– 中美差异:无。
– 易错点:易与并联谐振混淆(并联谐振阻抗最大)。
– 实际应用:利用串联谐振选频,如接收机输入回路。
E5A04
EN
What is the magnitude of the impedance of a parallel RLC circuit at resonance?
A. Approximately equal to circuit resistance ✓
B. Approximately equal to inductive reactance
C. Low compared to the circuit resistance
D. High compared to the circuit resistance
中文
并联 RLC 电路在谐振时,其阻抗的大小是多少?
A. 约等于电路电阻 ✓
B. 约等于感抗
C. 与电路电阻相比很低
D. 与电路电阻相比很高
【知识点解析】 并联谐振(反谐振)时,总电纳为零,导纳最小,因此阻抗最大且约等于其并联电阻 R。与串联谐振相反,并联谐振呈现高阻抗。
【考试提示】 – 中国对应:并联谐振“阻抗最大、近似等于回路电阻”。
– 中美差异:无。
– 易错点:易与串联谐振的“最小阻抗”记反。
– 实际应用:并联谐振高阻抗可用于陷波、选频负载。
– 中美差异:无。
– 易错点:易与串联谐振的“最小阻抗”记反。
– 实际应用:并联谐振高阻抗可用于陷波、选频负载。
E5A05
EN
What is the result of increasing the Q of an impedance-matching circuit?
A. Matching bandwidth is decreased ✓
B. Matching bandwidth is increased
C. Losses increase
D. Harmonics increase
中文
提高阻抗匹配电路的 Q 值会导致什么结果?
A. 匹配带宽减小 ✓
B. 匹配带宽增大
C. 损耗增大
D. 谐波增大
【知识点解析】 品质因数 Q = f₀/BW,即谐振频率与带宽之比。Q 越高,相对带宽 BW 越窄,因此匹配带宽减小。高 Q 电路选择性好但频带窄。
【考试提示】 – 中国对应:Q = f₀/Δf,Q 与带宽成反比,属通用无线电基础。
– 中美差异:无。
– 易错点:易误以为高 Q 总是好事;窄带会限制工作频宽。
– 实际应用:宽带匹配(如多频段天线)需要较低的 Q。
– 中美差异:无。
– 易错点:易误以为高 Q 总是好事;窄带会限制工作频宽。
– 实际应用:宽带匹配(如多频段天线)需要较低的 Q。
E5A06
EN
What is the magnitude of the circulating current within the components of a parallel LC circuit at resonance?
A. It is at a minimum
B. It is at a maximum ✓
C. It equals 1 divided by the quantity 2 times pi, times the square root of (inductance L multiplied by capacitance C)
D. It equals 2 times pi, times the square root of (inductance L multiplied by capacitance C)
中文
并联 LC 电路在谐振时,其元件内部的环流(循环电流)大小如何?
A. 处于最小值
B. 处于最大值 ✓
C. 等于 1/(2π√(LC))
D. 等于 2π√(LC)
【知识点解析】 并联 LC 谐振时,电感与电容之间交换能量,形成很大的环流(循环电流),其值在谐振时达到最大,而外部总电流最小。这是并联谐振“磁能/电能内部循环”的特征。
【考试提示】 – 中国对应:并联谐振时回路环流最大、总电流最小。
– 中美差异:无。
– 易错点:勿将“元件内部环流最大”与“外部输入电流最小”混淆。
– 实际应用:谐振腔、陷波器中的高环流需留意元件电流额定值。
– 中美差异:无。
– 易错点:勿将“元件内部环流最大”与“外部输入电流最小”混淆。
– 实际应用:谐振腔、陷波器中的高环流需留意元件电流额定值。
E5A07
EN
What is the magnitude of the current at the input of a parallel RLC circuit at resonance?
A. Minimum ✓
B. Maximum
C. R/L
D. L/R
中文
并联 RLC 电路在谐振时,其输入端的电流大小如何?
A. 最小 ✓
B. 最大
C. R/L
D. L/R
【知识点解析】 并联谐振时总导纳最小(仅剩电阻支路),因此从外部看入的输入电流最小。这与并联谐振高阻抗特性一致。
【考试提示】 – 中国对应:并联谐振输入电流最小、阻抗最高。
– 中美差异:无。
– 易错点:与 E5A06 的“内部环流最大”对照记忆。
– 实际应用:高阻抗并联谐振回路用于选频、陷波。
– 中美差异:无。
– 易错点:与 E5A06 的“内部环流最大”对照记忆。
– 实际应用:高阻抗并联谐振回路用于选频、陷波。
E5A08
EN
What is the phase relationship between the current through and the voltage across a series resonant circuit at resonance?
A. The voltage leads the current by 90 degrees
B. The current leads the voltage by 90 degrees
C. The voltage and current are in phase ✓
D. The voltage and current are 180 degrees out of phase
中文
串联谐振电路在谐振时,流过电路的电流与两端电压之间的相位关系是什么?
A. 电压超前电流 90 度
B. 电流超前电压 90 度
C. 电压与电流同相 ✓
D. 电压与电流反相(相差 180 度)
【知识点解析】 串联谐振时电抗抵消,电路呈纯阻性,电压与电流同相(相位差为零)。这是谐振电路“阻抗为纯电阻”的直接结果。
【考试提示】 – 中国对应:串联谐振呈纯阻性、电压电流同相。
– 中美差异:无。
– 易错点:勿与单纯电感(电压超前 90°)或电容(电流超前 90°)混淆。
– 实际应用:调谐到谐振点可获得最大功率传输、最小反射。
– 中美差异:无。
– 易错点:勿与单纯电感(电压超前 90°)或电容(电流超前 90°)混淆。
– 实际应用:调谐到谐振点可获得最大功率传输、最小反射。
E5A09
EN
How is the Q of an RLC parallel resonant circuit calculated?
A. Reactance of either the inductance or capacitance divided by the resistance
B. Reactance of either the inductance or capacitance multiplied by the resistance
C. Resistance divided by the reactance of either the inductance or capacitance ✓
D. Reactance of the inductance multiplied by the reactance of the capacitance
中文
RLC 并联谐振电路的 Q 值是如何计算的?
A. 电感或电容的电抗除以电阻
B. 电感或电容的电抗乘以电阻
C. 电阻除以电感或电容的电抗 ✓
D. 感抗乘以容抗
【知识点解析】 并联谐振电路的品质因数 Q = R / X,即并联电阻除以谐振时的感抗(或容抗)。这与串联电路的 Q = X / R 恰好相反。
【考试提示】 – 中国对应:并联 Q = R/X,串联 Q = X/R,需区分。
– 中美差异:无。
– 易错点:串联与并联 Q 公式互为倒数关系,常记混。
– 实际应用:估算谐振回路选择性及带宽。
– 中美差异:无。
– 易错点:串联与并联 Q 公式互为倒数关系,常记混。
– 实际应用:估算谐振回路选择性及带宽。
E5A10
EN
What is the resonant frequency of an RLC circuit if R is 33 ohms, L is 50 microhenries, and C is 10 picofarads?
A. 7.12 MHz ✓
B. 23.5 kHz
C. 7.12 kHz
D. 23.5 MHz
中文
若 R 为 33 欧姆、L 为 50 微亨、C 为 10 皮法,RLC 电路的谐振频率是多少?
A. 7.12 MHz ✓
B. 23.5 kHz
C. 7.12 kHz
D. 23.5 MHz
【知识点解析】 同样用 f₀ = 1/(2π√(LC))。R 不影响谐振频率,代入 L=50 µH、C=10 pF 得约 7.12 MHz。
【考试提示】 – 中国对应:同 E5A02,谐振频率与 R 无关。
– 中美差异:无。
– 易错点:单位换算注意皮法与微亨。
– 实际应用:估算 LC 振荡器、滤波器中心频率。
– 中美差异:无。
– 易错点:单位换算注意皮法与微亨。
– 实际应用:估算 LC 振荡器、滤波器中心频率。
E5A11
EN
What is the half-power bandwidth of a resonant circuit that has a resonant frequency of 7.1 MHz and a Q of 150?
A. 157.8 Hz
B. 315.6 Hz
C. 47.3 kHz ✓
D. 23.67 kHz
中文
谐振频率为 7.1 MHz、Q 值为 150 的谐振电路,其半功率带宽是多少?
A. 157.8 Hz
B. 315.6 Hz
C. 47.3 kHz ✓
D. 23.67 kHz
【知识点解析】 半功率带宽(−3 dB 带宽)BW = f₀ / Q。代入 7.1 MHz / 150 ≈ 47.3 kHz。
【考试提示】 – 中国对应:带宽公式 BW = f₀/Q 通用。
– 中美差异:无。
– 易错点:注意单位(MHz 除以无单位 Q 得 kHz/Hz 量级)。
– 实际应用:判断滤波器或天线系统可工作频宽。
– 中美差异:无。
– 易错点:注意单位(MHz 除以无单位 Q 得 kHz/Hz 量级)。
– 实际应用:判断滤波器或天线系统可工作频宽。
E5A12
EN
What is the half-power bandwidth of a resonant circuit that has a resonant frequency of 3.7 MHz and a Q of 118?
A. 436.6 kHz
B. 218.3 kHz
C. 31.4 kHz ✓
D. 15.7 kHz
中文
谐振频率为 3.7 MHz、Q 值为 118 的谐振电路,其半功率带宽是多少?
A. 436.6 kHz
B. 218.3 kHz
C. 31.4 kHz ✓
D. 15.7 kHz
【知识点解析】 同样 BW = f₀ / Q = 3.7 MHz / 118 ≈ 31.4 kHz。
【考试提示】 – 中国对应:同 E5A11。
– 中美差异:无。
– 易错点:高 Q 则窄带,低 Q 则宽带。
– 实际应用:80 米波段(3.5–3.8 MHz)相关滤波器设计。
– 中美差异:无。
– 易错点:高 Q 则窄带,低 Q 则宽带。
– 实际应用:80 米波段(3.5–3.8 MHz)相关滤波器设计。
E5A13
EN
What is an effect of increasing Q in a series resonant circuit?
A. Fewer components are needed for the same performance
B. Parasitic effects are minimized
C. Internal voltages increase ✓
D. Phase shift can become uncontrolled
中文
在串联谐振电路中提高 Q 值会产生什么影响?
A. 获得相同性能所需元件更少
B. 寄生效应被最小化
C. 内部电压升高 ✓
D. 相移可能失控
【知识点解析】 串联谐振电路中提高 Q 值会使电抗元件上的电压被放大(电压谐振),内部电压升高。Q 越高,谐振时感抗/容抗上的电压相对于电源电压的倍数越大。
【考试提示】 – 中国对应:高 Q 串联谐振电压放大效应明显。
– 中美差异:无。
– 易错点:高 Q 带来高内部电压,可能击穿元件。
– 实际应用:发射机调谐、天线匹配需考虑元件耐压。
– 中美差异:无。
– 易错点:高 Q 带来高内部电压,可能击穿元件。
– 实际应用:发射机调谐、天线匹配需考虑元件耐压。
E5B|Time constants and phase relationships: RL and RC time constants; phase angle in reactive circuits and components; admittance and susceptance
E5B01
EN
What is the term for the time required for the capacitor in an RC circuit to be charged to 63.2% of the applied voltage or to discharge to 36.8% of its initial voltage?
A. An exponential rate of one
B. One time constant ✓
C. One exponential period
D. A time factor of one
中文
RC 电路中电容充电至外加电压的 63.2%,或放电至初始电压的 36.8% 所需的时间称为什么?
A. 指数率一
B. 一个时间常数 ✓
C. 一个指数周期
D. 时间因子一
【知识点解析】 RC 电路的时间常数 τ = R×C。经过一个时间常数,电容充电到约 63.2%(1−1/e),或放电到约 36.8%(1/e)。这是暂态过程的标准度量。
【考试提示】 – 中国对应:时间常数 τ = RC,充放电 63.2%/36.8% 为经典结论。
– 中美差异:无。
– 易错点:勿与“完全充放电”混淆,约 5τ 才近似完成。
– 实际应用:键控波形整形、AGC、数字模式滤波时延估计。
– 中美差异:无。
– 易错点:勿与“完全充放电”混淆,约 5τ 才近似完成。
– 实际应用:键控波形整形、AGC、数字模式滤波时延估计。
E5B02
EN
What letter is commonly used to represent susceptance?
A. G
B. X
C. Y
D. B ✓
中文
通常用哪个字母表示电纳?
A. G
B. X
C. Y
D. B ✓
【知识点解析】 电纳(susceptance)是导纳的虚部,符号用大写 B;导纳 Y = G + jB,其中 G 为电导、B 为电纳。
【考试提示】 – 中国对应:电纳符号 B,导纳 Y,电导 G,电抗 X 为对应阻抗虚部。
– 中美差异:符号体系一致。
– 易错点:B 表示电纳而非磁感应强度(物理中 B 也表磁感应,此处为电路符号)。
– 实际应用:阻抗匹配、史密斯圆图分析。
– 中美差异:符号体系一致。
– 易错点:B 表示电纳而非磁感应强度(物理中 B 也表磁感应,此处为电路符号)。
– 实际应用:阻抗匹配、史密斯圆图分析。
E5B03
EN
How is impedance in polar form converted to an equivalent admittance?
A. Take the reciprocal of the angle and change the sign of the magnitude
B. Take the reciprocal of the magnitude and change the sign of the angle ✓
C. Take the square root of the magnitude and add 180 degrees to the angle
D. Square the magnitude and subtract 90 degrees from the angle
中文
极坐标形式的阻抗如何转换为等效的导纳?
A. 取角度的倒数并改变幅度的符号
B. 取幅度的倒数并改变角度的符号 ✓
C. 取幅度的平方根并给角度加 180 度
D. 取幅度的平方并减去 90 度
【知识点解析】 导纳 Y = 1/Z。若 Z = |Z|∠θ,则 Y = (1/|Z|)∠(−θ),即幅度取倒数、角度变号。
【考试提示】 – 中国对应:Y = 1/Z,极坐标下模倒数、辐角取负。
– 中美差异:无。
– 易错点:角度变号而非取倒数;模取倒数而非平方/开方。
– 实际应用:并联元件导纳相加,比阻抗并联更易计算。
– 中美差异:无。
– 易错点:角度变号而非取倒数;模取倒数而非平方/开方。
– 实际应用:并联元件导纳相加,比阻抗并联更易计算。
E5B04
EN
What is the time constant of a circuit having two 220-microfarad capacitors and two 1-megohm resistors, all in parallel?
A. 55 seconds
B. 110 seconds
C. 440 seconds
D. 220 seconds ✓
中文
由两只 220 微法电容与两只 1 兆欧电阻全部并联组成的电路,其时间常数是多少?
A. 55 秒
B. 110 秒
C. 440 秒
D. 220 秒 ✓
【知识点解析】 电阻并联得 0.5 MΩ,电容并联得 440 µF,时间常数 τ = R×C = 0.5 MΩ × 440 µF = 220 秒。
【考试提示】 – 中国对应:并联 R 减半、并联 C 相加,τ = RC。
– 中美差异:无。
– 易错点:并联电阻变小、并联电容变大,勿与串联规则混淆。
– 实际应用:大时间常数用于慢速定时、延时电路。
– 中美差异:无。
– 易错点:并联电阻变小、并联电容变大,勿与串联规则混淆。
– 实际应用:大时间常数用于慢速定时、延时电路。
E5B05
EN
What is the effect on the magnitude of pure reactance when it is converted to susceptance?
A. It is unchanged
B. The sign is reversed
C. It is shifted by 90 degrees
D. It is replaced by its reciprocal ✓
中文
当纯电抗转换为电纳时,其大小会发生什么变化?
A. 不变
B. 符号反转
C. 偏移 90 度
D. 被其倒数取代 ✓
【知识点解析】 纯电抗 X 对应纯电纳 B,且 B = 1/X(符号由性质决定)。因此将纯电抗转换为电纳时,大小变为其倒数。
【考试提示】 – 中国对应:B = 1/X,电纳是电抗的倒数。
– 中美差异:无。
– 易错点:是倒数关系而非加负号;符号由容性/感性决定。
– 实际应用:导纳法并联电路分析。
– 中美差异:无。
– 易错点:是倒数关系而非加负号;符号由容性/感性决定。
– 实际应用:导纳法并联电路分析。
E5B06
EN
What is susceptance?
A. The magnetic impedance of a circuit
B. The ratio of magnetic field to electric field
C. The imaginary part of admittance ✓
D. A measure of the efficiency of a transformer
中文
什么是电纳?
A. 电路的磁阻抗
B. 磁场与电场之比
C. 导纳的虚部 ✓
D. 衡量变压器效率的量
【知识点解析】 电纳 B 是导纳 Y 的虚部,Y = G + jB。电纳反映电路储存和释放无功功率的能力,电容对应正电纳、电感对应负电纳。
【考试提示】 – 中国对应:导纳 Y = G + jB,B 为虚部(电纳)。
– 中美差异:无。
– 易错点:勿将电纳与“电导”“电抗”混淆。
– 实际应用:谐振、匹配网络计算。
– 中美差异:无。
– 易错点:勿将电纳与“电导”“电抗”混淆。
– 实际应用:谐振、匹配网络计算。
E5B07
EN
What is the phase angle between the voltage across and the current through a series RLC circuit if XC is 500 ohms, R is 1 kilohm, and XL is 250 ohms?
A. 68.2 degrees with the voltage leading the current
B. 14.0 degrees with the voltage leading the current
C. 14.0 degrees with the voltage lagging the current ✓
D. 68.2 degrees with the voltage lagging the current
中文
若容抗 XC 为 500 欧姆、电阻 R 为 1 千欧、感抗 XL 为 250 欧姆,串联 RLC 电路的电压与电流之间相位角是多少?
A. 68.2 度,电压超前电流
B. 14.0 度,电压超前电流
C. 14.0 度,电压滞后电流 ✓
D. 68.2 度,电压滞后电流
【知识点解析】 净电抗 X = XL − XC = −250 Ω(容性),相位角 θ = arctan(X/R) = arctan(−0.25) ≈ −14.0°。负号表示电路呈容性,电压滞后电流。
【考试提示】 – 中国对应:净电抗为负(容性)时电压滞后电流,θ = arctan((XL−XC)/R)。
– 中美差异:无。
– 易错点:容性时电流超前电压(即电压滞后电流)。
– 实际应用:判断负载性质、功率因数。
– 中美差异:无。
– 易错点:容性时电流超前电压(即电压滞后电流)。
– 实际应用:判断负载性质、功率因数。
E5B08
EN
What is the phase angle between the voltage across and the current through a series RLC circuit if XC is 300 ohms, R is 100 ohms, and XL is 100 ohms?
A. 63 degrees with the voltage lagging the current ✓
B. 63 degrees with the voltage leading the current
C. 27 degrees with the voltage leading the current
D. 27 degrees with the voltage lagging the current
中文
若容抗 XC 为 300 欧姆、电阻 R 为 100 欧姆、感抗 XL 为 100 欧姆,串联 RLC 电路的电压与电流之间相位角是多少?
A. 63 度,电压滞后电流 ✓
B. 63 度,电压超前电流
C. 27 度,电压超前电流
D. 27 度,电压滞后电流
【知识点解析】 净电抗 X = XL − XC = −200 Ω,θ = arctan(−200/100) ≈ −63°。容性,电压滞后电流约 63 度。
【考试提示】 – 中国对应:同 E5B07 方法。
– 中美差异:无。
– 易错点:X = XL − XC 顺序,勿颠倒。
– 实际应用:阻抗匹配、馈线反射评估。
– 中美差异:无。
– 易错点:X = XL − XC 顺序,勿颠倒。
– 实际应用:阻抗匹配、馈线反射评估。
E5B09
EN
What is the relationship between the AC current through a capacitor and the voltage across a capacitor?
A. Voltage and current are in phase
B. Voltage and current are 180 degrees out of phase
C. Voltage leads current by 90 degrees
D. Current leads voltage by 90 degrees ✓
中文
流过电容的交流电流与电容两端电压之间的关系是什么?
A. 电压与电流同相
B. 电压与电流反相
C. 电压超前电流 90 度
D. 电流超前电压 90 度 ✓
【知识点解析】 理想电容中电流超前电压 90 度(电压滞后电流 90 度),由 i = C·dv/dt 决定电流相位领先。
【考试提示】 – 中国对应:电容电流超前电压 90°,电感电压超前电流 90°。
– 中美差异:无。
– 易错点:电容与电感相位关系恰相反,易记混。
– 实际应用:功率因数校正、相量分析。
– 中美差异:无。
– 易错点:电容与电感相位关系恰相反,易记混。
– 实际应用:功率因数校正、相量分析。
E5B10
EN
What is the relationship between the AC current through an inductor and the voltage across an inductor?
A. Voltage leads current by 90 degrees ✓
B. Current leads voltage by 90 degrees
C. Voltage and current are 180 degrees out of phase
D. Voltage and current are in phase
中文
流过电感的交流电流与电感两端电压之间的关系是什么?
A. 电压超前电流 90 度 ✓
B. 电流超前电压 90 度
C. 电压与电流反相
D. 电压与电流同相
【知识点解析】 理想电感中电压超前电流 90 度(电流滞后电压 90 度),由 v = L·di/dt 决定。
【考试提示】 – 中国对应:与电容相反,电感电压超前电流 90°。
– 中美差异:无。
– 易错点:与 E5B09 电容关系对照记忆。
– 实际应用:扼流圈、滤波、调谐。
– 中美差异:无。
– 易错点:与 E5B09 电容关系对照记忆。
– 实际应用:扼流圈、滤波、调谐。
E5B11
EN
What is the phase angle between the voltage across and the current through a series RLC circuit if XC is 25 ohms, R is 100 ohms, and XL is 75 ohms?
A. 27 degrees with the voltage lagging the current
B. 27 degrees with the voltage leading the current ✓
C. 63 degrees with the voltage lagging the current
D. 63 degrees with the voltage leading the current
中文
若容抗 XC 为 25 欧姆、电阻 R 为 100 欧姆、感抗 XL 为 75 欧姆,串联 RLC 电路的电压与电流之间相位角是多少?
A. 27 度,电压滞后电流
B. 27 度,电压超前电流 ✓
C. 63 度,电压滞后电流
D. 63 度,电压超前电流
【知识点解析】 净电抗 X = XL − XC = 50 Ω(感性),θ = arctan(50/100) ≈ 27°。感性,电压超前电流。
【考试提示】 – 中国对应:净电抗为正(感性)时电压超前电流。
– 中美差异:无。
– 易错点:感性→电压超前;容性→电流超前。
– 实际应用:天线馈电点阻抗性质判断。
– 中美差异:无。
– 易错点:感性→电压超前;容性→电流超前。
– 实际应用:天线馈电点阻抗性质判断。
E5B12
EN
What is admittance?
A. The inverse of impedance ✓
B. The term for the gain of a field effect transistor
C. The inverse of reactance
D. The term for the on-impedance of a field effect transistor
中文
什么是导纳?
A. 阻抗的倒数 ✓
B. 场效应管增益的术语
C. 电抗的倒数
D. 场效应管导通阻抗的术语
【知识点解析】 导纳 Y = 1/Z,是阻抗的倒数,用于并联电路分析更方便。Y = G + jB,实部为电导 G,虚部为电纳 B。
【考试提示】 – 中国对应:导纳 = 阻抗倒数,单位西门子(S)。
– 中美差异:无。
– 易错点:导纳是阻抗倒数,不是电抗倒数。
– 实际应用:并联网络、史密斯圆图。
– 中美差异:无。
– 易错点:导纳是阻抗倒数,不是电抗倒数。
– 实际应用:并联网络、史密斯圆图。
E5C|Coordinate systems and phasors in electronics: rectangular coordinates; polar coordinates; phasors; logarithmic axes
E5C01
EN
Which of the following represents pure capacitive reactance of 100 ohms in rectangular notation?
A. 0 – j100 ✓
B. 0 + j100
C. 100 – j0
D. 100 + j0
中文
以下哪项以直角坐标形式表示 100 欧姆的纯容抗?
A. 0 – j100 ✓
B. 0 + j100
C. 100 – j0
D. 100 + j0
【知识点解析】 直角坐标(复数)表示中,阻抗 Z = R + jX。纯容抗为负虚部,故 100 Ω 容抗写作 0 − j100;纯感抗为正虚部 0 + j100。
【考试提示】 – 中国对应:容抗 X_C < 0 对应 −jX,感抗 X_L > 0 对应 +jX。
– 中美差异:无。
– 易错点:容抗为负虚部,感抗为正虚部。
– 实际应用:复数阻抗运算、匹配计算。
– 中美差异:无。
– 易错点:容抗为负虚部,感抗为正虚部。
– 实际应用:复数阻抗运算、匹配计算。
E5C02
EN
How are impedances described in polar coordinates?
A. By X and R values
B. By real and imaginary parts
C. By magnitude and phase angle ✓
D. By Y and G values
中文
阻抗在极坐标中如何描述?
A. 用 X 和 R 值
B. 用实部和虚部
C. 用幅度和相位角 ✓
D. 用 Y 和 G 值
【知识点解析】 极坐标形式用幅度(模)|Z| 和相位角 θ 表示阻抗,即 Z = |Z|∠θ。直角坐标才用 R、X 或实部虚部。
【考试提示】 – 中国对应:极坐标 = 模 + 辐角;直角坐标 = 实部 + 虚部。
– 中美差异:无。
– 易错点:勿将两种坐标形式混淆。
– 实际应用:传输线、天线阻抗表示。
– 中美差异:无。
– 易错点:勿将两种坐标形式混淆。
– 实际应用:传输线、天线阻抗表示。
E5C03
EN
Which of the following represents a pure inductive reactance in polar coordinates?
A. A positive 45 degree phase angle
B. A negative 45 degree phase angle
C. A positive 90 degree phase angle ✓
D. A negative 90 degree phase angle
中文
以下哪项以极坐标形式表示纯感抗?
A. 正 45 度相位角
B. 负 45 度相位角
C. 正 90 度相位角 ✓
D. 负 90 度相位角
【知识点解析】 纯感抗 Z = +jX,对应极坐标中幅度为 X、相位角 +90°;纯容抗则为 −90°。
【考试提示】 – 中国对应:感性 +90°,容性 −90°。
– 中美差异:无。
– 易错点:容性为负 90°,勿选 D。
– 实际应用:相量图、阻抗变换。
– 中美差异:无。
– 易错点:容性为负 90°,勿选 D。
– 实际应用:相量图、阻抗变换。
E5C04
EN
What type of Y-axis scale is most often used for graphs of circuit frequency response?
A. Linear
B. Scatter
C. Random
D. Logarithmic ✓
中文
电路频率响应图最常用哪种 Y 轴刻度?
A. 线性
B. 散点
C. 随机
D. 对数 ✓
【知识点解析】 频率响应(如增益、衰减)常用对数刻度(分贝 dB),因为动态范围大,便于观察多数量级变化。Y 轴常以 dB 表示,即对数刻度。
【考试提示】 – 中国对应:幅频特性多用对数(dB)坐标,即波特图(Bode)。
– 中美差异:无。
– 易错点:线性刻度难以显示大动态范围。
– 实际应用:滤波器、放大器频响曲线阅读。
– 中美差异:无。
– 易错点:线性刻度难以显示大动态范围。
– 实际应用:滤波器、放大器频响曲线阅读。
E5C05
EN
What kind of diagram is used to show the phase relationship between impedances at a given frequency?
A. Venn diagram
B. Near field diagram
C. Phasor diagram ✓
D. Far field diagram
中文
用什么图来显示给定频率下各阻抗之间的相位关系?
A. 维恩图
B. 近场图
C. 相量图 ✓
D. 远场图
【知识点解析】 相量图(phasor diagram)用旋转矢量表示同频交流量的幅度与相位,直观显示电压、电流、阻抗间的相位关系。
【考试提示】 – 中国对应:相量(复数)图用于分析交流相位。
– 中美差异:无。
– 易错点:勿选近场/远场(属天线辐射概念)。
– 实际应用:电路相位、功率因数可视化。
– 中美差异:无。
– 易错点:勿选近场/远场(属天线辐射概念)。
– 实际应用:电路相位、功率因数可视化。
E5C06
EN
What does the impedance 50 – j25 ohms represent?
A. 50 ohms resistance in series with 25 ohms inductive reactance
B. 50 ohms resistance in series with 25 ohms capacitive reactance ✓
C. 25 ohms resistance in series with 50 ohms inductive reactance
D. 25 ohms resistance in series with 50 ohms capacitive reactance
中文
阻抗 50 – j25 欧姆表示什么?
A. 50 欧电阻串联 25 欧感抗
B. 50 欧电阻串联 25 欧容抗 ✓
C. 25 欧电阻串联 50 欧感抗
D. 25 欧电阻串联 50 欧容抗
【知识点解析】 直角坐标 Z = R + jX = 50 − j25,实部 50 Ω 为电阻,虚部 −25 Ω 为容抗(负号表容性)。故为 50 Ω 电阻串联 25 Ω 容抗。
【考试提示】 – 中国对应:虚部为负即容性,正即感性。
– 中美差异:无。
– 易错点:−j 表示容性而非感性。
– 实际应用:天线馈点阻抗判断与匹配。
– 中美差异:无。
– 易错点:−j 表示容性而非感性。
– 实际应用:天线馈点阻抗判断与匹配。
E5C07
EN
Where is the impedance of a pure resistance plotted on rectangular coordinates?
A. On the vertical axis
B. On a line through the origin, slanted at 45 degrees
C. On a horizontal line, offset vertically above the horizontal axis
D. On the horizontal axis ✓
中文
纯电阻的阻抗在直角坐标中绘制在哪里?
A. 在纵轴上
B. 在过原点、倾斜 45 度的线上
C. 在水平轴上方、垂直偏移的水平线上
D. 在横轴上 ✓
【知识点解析】 纯电阻 Z = R + j0,电抗为零,虚部为 0,因此绘制在直角坐标的实轴(横轴)上。
【考试提示】 – 中国对应:纯电阻落在实轴上。
– 中美差异:无。
– 易错点:勿与“位于 45° 线”混淆(那需 R=X)。
– 实际应用:史密斯圆图、阻抗平面分析。
– 中美差异:无。
– 易错点:勿与“位于 45° 线”混淆(那需 R=X)。
– 实际应用:史密斯圆图、阻抗平面分析。
E5C08
EN
What coordinate system is often used to display the phase angle of a circuit containing resistance, inductive, and/or capacitive reactance?
A. Maidenhead grid
B. Faraday grid
C. Elliptical coordinates
D. Polar coordinates ✓
中文
常使用哪种坐标系来显示含有电阻、感抗和/或容抗的电路的相位角?
A. 梅登海德网格
B. 法拉第网格
C. 椭圆坐标
D. 极坐标 ✓
【知识点解析】 包含 R、感抗、容抗的电路阻抗用极坐标(幅度+相位角)表示最直观,便于表达相位关系。
【考试提示】 – 中国对应:极坐标表达相位角。
– 中美差异:无。
– 易错点:梅登海德网格是地理位置坐标,与此无关。
– 实际应用:阻抗、SWR 圆图分析。
– 中美差异:无。
– 易错点:梅登海德网格是地理位置坐标,与此无关。
– 实际应用:阻抗、SWR 圆图分析。
E5C09
EN
When using rectangular coordinates to graph the impedance of a circuit, what do the axes represent?
A. The X axis represents the resistive component, and the Y axis represents the reactive component ✓
B. The X axis represents the reactive component, and the Y axis represents the resistive component
C. The X axis represents the phase angle, and the Y axis represents the magnitude
D. The X axis represents the magnitude, and the Y axis represents the phase angle
中文
使用直角坐标绘制电路阻抗时,坐标轴分别代表什么?
A. X 轴代表电阻分量,Y 轴代表电抗分量 ✓
B. X 轴代表电抗分量,Y 轴代表电阻分量
C. X 轴代表相位角,Y 轴代表幅度
D. X 轴代表幅度,Y 轴代表相位角
【知识点解析】 直角坐标(复数平面)中,横轴(实轴)为电阻分量 R,纵轴(虚轴)为电抗分量 X。阻抗 Z = R + jX。
【考试提示】 – 中国对应:复平面实轴=R、虚轴=X。
– 中美差异:无。
– 易错点:勿将轴含义颠倒。
– 实际应用:阻抗图、匹配网络设计。
– 中美差异:无。
– 易错点:勿将轴含义颠倒。
– 实际应用:阻抗图、匹配网络设计。
E5C10
EN
Which point on Figure E5-1 best represents the impedance of a series circuit consisting of a 400-ohm resistor and a 38-picofarad capacitor at 14 MHz?
A. Point 2
B. Point 4 ✓
C. Point 5
D. Point 6
中文
图 E5-1 中哪个点最能表示由 400 欧电阻与 38 皮法电容在 14 MHz 组成的串联电路的阻抗?
A. 点 2
B. 点 4 ✓
C. 点 5
D. 点 6
【知识点解析】 串联阻抗 Z = 400 − jX_C,X_C = 1/(2πfC) ≈ 1/(2π×14e6×38e-12) ≈ 299 Ω。故 Z ≈ 400 − j299,实部约 400、虚部约 −300(容性),对应图中 Point 4。
【考试提示】 – 中国对应:先算容抗再定坐标点,容性在横轴下方。
– 中美差异:无。
– 易错点:需看图判点;容性落在下半平面。
– 实际应用:史密斯圆图读点练习。
– 中美差异:无。
– 易错点:需看图判点;容性落在下半平面。
– 实际应用:史密斯圆图读点练习。
E5C11
EN
Which point in Figure E5-1 best represents the impedance of a series circuit consisting of a 300-ohm resistor and an 18-microhenry inductor at 3.505 MHz?
A. Point 1
B. Point 3 ✓
C. Point 7
D. Point 8
中文
图 E5-1 中哪个点最能表示由 300 欧电阻与 18 微亨电感在 3.505 MHz 组成的串联电路的阻抗?
A. 点 1
B. 点 3 ✓
C. 点 7
D. 点 8
【知识点解析】 X_L = 2πfL = 2π×3.505e6×18e-6 ≈ 396 Ω。Z ≈ 300 + j396,实部 300、虚部约 +400(感性),对应 Point 3。
【考试提示】 – 中国对应:感性落在横轴上方(正虚部)。
– 中美差异:无。
– 易错点:感性为正虚部,与容性相反。
– 实际应用:读图定位阻抗点。
– 中美差异:无。
– 易错点:感性为正虚部,与容性相反。
– 实际应用:读图定位阻抗点。
E5C12
EN
Which point on Figure E5-1 best represents the impedance of a series circuit consisting of a 300-ohm resistor and a 19-picofarad capacitor at 21.200 MHz?
A. Point 1 ✓
B. Point 3
C. Point 7
D. Point 8
中文
图 E5-1 中哪个点最能表示由 300 欧电阻与 19 皮法电容在 21.200 MHz 组成的串联电路的阻抗?
A. 点 1 ✓
B. 点 3
C. 点 7
D. 点 8
【知识点解析】 X_C = 1/(2π×21.2e6×19e-12) ≈ 395 Ω。Z ≈ 300 − j395,实部 300、虚部约 −400(容性),对应 Point 1。
【考试提示】 – 中国对应:容性、实部 300、虚部 −400 对应 Point 1。
– 中美差异:无。
– 易错点:与上题感性 Point 3 区分。
– 实际应用:图读练习。
– 中美差异:无。
– 易错点:与上题感性 Point 3 区分。
– 实际应用:图读练习。
E5D|RF effects in components and circuits: skin effect; real and reactive power; electrical length of conductors
E5D01
EN
What is the result of conductor skin effect?
A. Resistance increases as frequency increases because RF current flows closer to the surface ✓
B. Resistance decreases as frequency increases because electron mobility increases
C. Resistance increases as temperature increases because of the change in thermal coefficient
D. Resistance decreases as temperature increases because of the change in thermal coefficient
中文
导体趋肤效应的结果是什么?
A. 电阻随频率升高而增大,因为射频电流更靠近表面流动 ✓
B. 电阻随频率升高而减小,因为电子迁移率增加
C. 电阻随温度升高而增大,因为热系数变化
D. 电阻随温度升高而减小,因为热系数变化
【知识点解析】 趋肤效应使高频电流集中分布在导体表面薄层,有效导电截面积减小,导致交流电阻随频率升高而增大。
【考试提示】 – 中国对应:趋肤效应→高频电阻增大,须用粗线/管状导体。
– 中美差异:无。
– 易错点:勿与温度系数混淆(C/D 是温度效应)。
– 实际应用:HF/VHF 馈线、线圈用粗导线或镀银降低损耗。
– 中美差异:无。
– 易错点:勿与温度系数混淆(C/D 是温度效应)。
– 实际应用:HF/VHF 馈线、线圈用粗导线或镀银降低损耗。
E5D02
EN
Why is it important to keep lead lengths short for components used in circuits for VHF and above?
A. To increase the thermal time constant
B. To minimize inductive reactance ✓
C. To maintain component lifetime
D. All these choices are correct
中文
为什么用于甚高频及以上频段电路的元器件引线要尽量短?
A. 增大热时间常数
B. 使感抗最小 ✓
C. 维持元件寿命
D. 以上选项都正确
【知识点解析】 在 VHF 及以上频率,元件引线本身的电感不可忽略,短引线可减小寄生感抗,避免影响电路性能与自谐振。
【考试提示】 – 中国对应:VHF/UHF 强调短引线、分布参数。
– 中美差异:无。
– 易错点:引线电感在高频下影响显著。
– 实际应用:VHF 放大器、滤波器布局。
– 中美差异:无。
– 易错点:引线电感在高频下影响显著。
– 实际应用:VHF 放大器、滤波器布局。
E5D03
EN
What is the phase relationship between current and voltage for reactive power?
A. They are out of phase
B. They are in phase
C. They are 90 degrees out of phase ✓
D. They are 45 degrees out of phase
中文
对于无功功率,电流与电压之间的相位关系是什么?
A. 它们异相
B. 它们同相
C. 它们相差 90 度 ✓
D. 它们相差 45 度
【知识点解析】 无功功率对应纯电抗负载,电压与电流相位差为 90°,因此功率在电源与储能元件间往复交换而不被消耗。
【考试提示】 – 中国对应:无功=电压电流正交(90°),有功=同相。
– 中美差异:无。
– 易错点:90° 而非笼统“异相”。
– 实际应用:功率因数、SWR 理解。
– 中美差异:无。
– 易错点:90° 而非笼统“异相”。
– 实际应用:功率因数、SWR 理解。
E5D04
EN
Why are short connections used at microwave frequencies?
A. To increase neutralizing resistance
B. To reduce phase shift along the connection ✓
C. To increase compensating capacitance
D. To reduce noise figure
中文
为什么在微波频段要使用短连接?
A. 增大中和电阻
B. 减小连接线上的相移 ✓
C. 增大补偿电容
D. 降低噪声系数
【知识点解析】 微波波长极短,连线长度可与波长相比拟,会引入显著相移与分布效应;用短连接可减小沿线相移与寄生参数。
【考试提示】 – 中国对应:微波强调短传输线、分布参数、相移控制。
– 中美差异:无。
– 易错点:长线在微波下不再是“理想导线”。
– 实际应用:微波电路、PCB 微带线设计。
– 中美差异:无。
– 易错点:长线在微波下不再是“理想导线”。
– 实际应用:微波电路、PCB 微带线设计。
E5D05
EN
What parasitic characteristic causes electrolytic capacitors to be unsuitable for use at RF?
A. Skin effect
B. Shunt capacitance
C. Inductance ✓
D. Dielectric leakage
中文
什么寄生特性导致电解电容不适合在射频使用?
A. 趋肤效应
B. 并联电容
C. 电感 ✓
D. 介质漏电
【知识点解析】 电解电容的卷绕结构带来显著寄生电感(等效串联电感 ESL),使其自谐振频率低,在射频下呈现感性,故不适合 RF 应用。
【考试提示】 – 中国对应:电解电容 ESR/ESL 大,RF 宜用陶瓷/云母电容。
– 中美差异:无。
– 易错点:不是漏电(那是直流特性),而是寄生电感。
– 实际应用:RF 旁路、耦合电容选型。
– 中美差异:无。
– 易错点:不是漏电(那是直流特性),而是寄生电感。
– 实际应用:RF 旁路、耦合电容选型。
E5D06
EN
What parasitic characteristic creates an inductor’s self-resonance?
A. Skin effect
B. Dielectric loss
C. Coupling
D. Inter-turn capacitance ✓
中文
什么寄生特性造成电感的自谐振?
A. 趋肤效应
B. 介质损耗
C. 耦合
D. 匝间电容 ✓
【知识点解析】 电感线圈的匝间寄生电容与电感本身构成 LC 谐振,在自谐振频率(SRF)以上电感表现为容性。
【考试提示】 – 中国对应:电感 SRF 由匝间电容决定,选型须高于工作频率。
– 中美差异:无。
– 易错点:自谐振来自匝间电容而非趋肤效应。
– 实际应用:RF 扼流圈、线圈选型。
– 中美差异:无。
– 易错点:自谐振来自匝间电容而非趋肤效应。
– 实际应用:RF 扼流圈、线圈选型。
E5D07
EN
What combines to create the self-resonance of a component?
A. The component’s resistance and reactance
B. The component’s nominal and parasitic reactance ✓
C. The component’s inductance and capacitance
D. The component’s electrical length and impedance
中文
是什么组合造成了元件的自谐振?
A. 元件的电阻与电抗
B. 元件的标称电抗与寄生电抗 ✓
C. 元件的电感与电容
D. 元件的电气长度与阻抗
【知识点解析】 实际元件除标称电抗外还存在寄生电抗(如电感线圈的分布电容可看作寄生容抗、电容的引线电感可看作寄生感抗)。正是标称电抗与寄生电抗相组合,才在该元件上构成了自谐振。
【考试提示】 – 中国对应:自谐振 = 分布 L 与分布 C 谐振。
– 中美差异:无。
– 易错点:是 L 与 C 组合,不是 R 与 X。
– 实际应用:元件高频模型理解。
– 中美差异:无。
– 易错点:是 L 与 C 组合,不是 R 与 X。
– 实际应用:元件高频模型理解。
E5D08
EN
What is the primary cause of loss in film capacitors at RF?
A. Inductance
B. Dielectric loss
C. Self-discharge
D. Skin effect ✓
中文
薄膜电容在射频下的主要损耗原因是什么?
A. 电感
B. 介质损耗
C. 自放电
D. 趋肤效应 ✓
【知识点解析】 在射频下,薄膜电容的极板与引线中的趋肤效应使有效电阻增大,成为主要损耗(其介质损耗通常很小)。本题考查趋肤效应引起的导体损耗。
【考试提示】 – 中国对应:高频下导体趋肤效应增大 ESR,是电容损耗主因之一。
– 中美差异:无。
– 易错点:勿误选介质损耗(薄膜介质损耗其实很低)。
– 实际应用:RF 电容选型关注 ESR 与自谐振。
– 中美差异:无。
– 易错点:勿误选介质损耗(薄膜介质损耗其实很低)。
– 实际应用:RF 电容选型关注 ESR 与自谐振。
E5D09
EN
What happens to reactive power in ideal inductors and capacitors?
A. It is dissipated as heat in the circuit
B. Energy is stored in magnetic or electric fields, but power is not dissipated ✓
C. It is canceled by Coulomb forces in the capacitor and inductor
D. It is dissipated in the formation of inductive and capacitive fields
中文
在理想电感和电容中,无功功率会发生什么?
A. 作为热量在电路中耗散
B. 能量储存在磁场或电场中,但不消耗功率 ✓
C. 被电容和电感中的库仑力抵消
D. 在形成感性和容性场的过程中被耗散
【知识点解析】 理想电感、电容不消耗有功功率,能量在磁场/电场与电源间周期性交换,平均功率为零,仅有无功功率(不被耗散)。
【考试提示】 – 中国对应:理想电抗元件不耗能,只储能交换。
– 中美差异:无。
– 易错点:无功“不消耗”,易误解为发热。
– 实际应用:谐振、功率因数校正。
– 中美差异:无。
– 易错点:无功“不消耗”,易误解为发热。
– 实际应用:谐振、功率因数校正。
E5D10
EN
As a conductor’s diameter increases, what is the effect on its electrical length?
A. Thickness has no effect on electrical length
B. It varies randomly
C. It decreases
D. It increases ✓
中文
随着导体直径增大,其电气长度会如何变化?
A. 粗细对电气长度无影响
B. 随机变化
C. 减小
D. 增大 ✓
【知识点解析】 导体直径增大使分布电容增大,降低了电磁波沿导体的传播速度(速度因子变小),相同物理长度下电气长度(以波长计)增大。
【考试提示】 – 中国对应:粗导线分布电容大,电气长度较细线更长。
– 中美差异:无。
– 易错点:电气长度≠物理长度,受介质/结构影响。
– 实际应用:天线、传输线长度设计。
– 中美差异:无。
– 易错点:电气长度≠物理长度,受介质/结构影响。
– 实际应用:天线、传输线长度设计。
E5D11
EN
How much real power is consumed in a circuit consisting of a 100-ohm resistor in series with a 100-ohm inductive reactance drawing 1 ampere?
A. 70.7 watts
B. 100 watts ✓
C. 141.4 watts
D. 200 watts
中文
由 100 欧电阻与 100 欧感抗串联、电流为 1 安培的电路,消耗多少有功功率?
A. 70.7 瓦
B. 100 瓦 ✓
C. 141.4 瓦
D. 200 瓦
【知识点解析】 有功功率只在电阻上消耗,P = I²R = 1² × 100 = 100 W。感抗不消耗有功功率,仅参与无功功率交换。
【考试提示】 – 中国对应:有功功率 P=I²R,与电抗无关。
– 中美差异:无。
– 易错点:勿用总阻抗算“功率”(那是视在功率)。
– 实际应用:功放负载、效率估算。
– 中美差异:无。
– 易错点:勿用总阻抗算“功率”(那是视在功率)。
– 实际应用:功放负载、效率估算。
E5D12
EN
What is reactive power?
A. Power consumed in circuit Q
B. Power consumed by an inductor’s wire resistance
C. The power consumed in inductors and capacitors
D. Wattless, nonproductive power ✓
中文
什么是无功功率?
A. 电路 Q 中消耗的功率
B. 电感导线电阻消耗的功率
C. 电感和电容中消耗的功率
D. 无功的、不产生有效功的功率 ✓
【知识点解析】 无功功率是电压与电流正交(90°)时交换的功率,单位乏(var),不被负载消耗而仅在电源与储能元件间往返,故称“无效功率/无功功率”。
【考试提示】 – 中国对应:无功功率 Q,单位 var(乏),不做功。
– 中美差异:无。
– 易错点:无功不“消耗”于元件,而是交换。
– 实际应用:SWR、馈线效率、功率因数。
– 中美差异:无。
– 易错点:无功不“消耗”于元件,而是交换。
– 实际应用:SWR、馈线效率、功率因数。
【扩展阅读】
- E5
- FCC 原文:无专门条款;属 Extra 级电学深化(电抗、相量、谐振、滤波器)。
- ARRL:ARRL Handbook「Electrical Principles」进阶(RLC、谐振、滤波器、相量)。
- 中国法规:无专门条款;属深化考核。
- 延伸:用仿真软件观察滤波器响应曲线、阻抗匹配与品质因数 Q 的关系。
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