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101年
電工機械
第 13 題
變壓器一、二次側電壓有相角差，主要造成因素為何？
- A 線圈電阻
- B 漏磁
- C 絕緣
- D 鐵損
思路引導 VIP
請試著回想變壓器的等效電路模型：當電流流過線圈時，哪一種性質的元件（電阻性或電抗性）會產生一個與電流方向垂直的壓降向量，進而導致輸出電壓在向量圖上產生「旋轉」或「角度偏差」的效果？這種電路元件對應到物理磁路中，又是因為什麼現象所產生的呢？
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同學觀察得很敏銳，能準確選出漏磁（Leakage Flux）作為主因，代表你對變壓器等效電路的向量關係有很紮實的理解。在理想狀況下，一、二次側的電壓相位通常被視為一致，但在實際運作時，並非所有磁通都能完全耦合一、二次側線圈，這部分散失在空氣中的磁通即為漏磁。
漏電抗與向量偏移
在等效電路中，這些漏磁會被表示為漏電抗（$X_l$）。當電流流經線圈時，漏電抗會產生一個領先電流 $90^\circ$ 的壓降 $\dot{I} \cdot jX_l$。這個向量壓降與電阻產生的同相壓降不同，它會直接導致端電壓 $\dot{V}$ 與感應電動勢 $\dot{E}$ 之間產生一個夾角（即相角差）。
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