整流器
整流器 (Rectifier)
國立臺灣大學物理學系 陳昱璟
整流器 (Rectifier) 是一種將交流電轉變成直流電的電子設備。廣義上來說，整流器可以有很多種形態，除了由多個電子元件構成的整流電路之外，如固態二極體、真空管二極體等等也可用來整流。
電容
RC電路(RC circuit)
RC電路(RC circuit)
國立臺灣大學物理系 101級 劉仁宇
圖 1 最簡單的RC電路
RC電路顧名思義是由電阻和電容所組成的電路，最簡單的形式如圖 1，該電容已經充電過，可視為一個電源供應器接上一個電阻，如果未充電過則儲存電荷量 $$Q$$ 為零，甚麼事也不會發生。
由於電路滿足克希何夫定律(Kirchhoff’s law)，亦即通過整個迴圈的總電位降為零，故可列式為
$$\displaystyle V=\frac{Q}{C}=IR$$
其中 $$V$$ 為電阻兩端的電壓，$$C$$ 為電容，$$Q$$ 為電容所儲存的電量。
又因為電容的電荷隨時間 $$t$$ 減少產生電流 $$\displaystyle-\frac{dQ}{dt}=I$$
聯立兩式可解得 $$\displaystyle \frac{dQ}{dt}=-\frac{1}{RC}Q$$，
分離變數後積分得 $$\displaystyle Q=Q_0e^{-\frac{t}{RC}}$$，其中 $$Q_0$$ 為一開始電容儲存的電荷量。
LC電路(LC circuit)
LC電路(LC circuit)
國立臺灣大學物理系 101級 劉仁宇
圖1 最簡單的LC電路
LC電路顧名思義是由電感(inductor)和電容(capacitor)所組成的電路。首先，先介紹最簡單的電路，僅由一個電感和電容所組成，如圖 1。令電容所儲存的電荷量為 $$Q$$、電流為 $$I$$，在整個電路作用的期間可將電容視為一個電源供應器供應電感的電壓，依此列式得
$$\displaystyle V=\frac{Q}{C}=L\frac{dI}{dt}$$
又因為電荷量隨時間的變化量會產生電流，帶入上式後得
$$\displaystyle\frac{d^2Q}{dt^2}=-\frac{Q}{LC}$$
電容率
電容率 (Permittivity)
臺中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯
在庫侖定律中，我們所熟知的公式：\(F=\frac{kQq}{r^2}\)，\(k\) 叫做電常數(electric constant)或庫侖常數(Coulomb’s constant)，在高中物理，它的大小等於 \(9\times 10^9~Nm^2/C^2\)，但是到了大學普通物理我們卻喜歡把它換成真空電容率 \(\varepsilon_0\)，它們之間的關係是：\(k=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\)，
詳細關係為：
\[ k_e=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}=\frac{\mu_0c_0^2}{4\pi}=\frac{c^2_0}{10^7}=8.9875517873681764\times 10^9~N\cdot m^2\cdot C^{-2} \]
另外，我們還可以把它當成 \(1\)，但此時電量的單位必須由庫侖換成靜庫(electro static unit，esu 或 static Coulomb，statC)。