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102年
輸配電學
第 16 題
將普通變壓器(如上【圖 2】所示)接成降壓自耦變壓器(如上【圖 3】所示)，試求其負載容量為多少 $\text{kVA}$？
- A 12
- B 15
- C 30
- D 100
思路引導 VIP
如果我們觀察【圖 3】的結構，原本 10 kVA 的變壓器中，那組 110V 的線圈現在被放在了線路的最上端，也就是所謂的「串聯線圈」。請試著思考：如果這個線圈流過它原本額定的電流，那麼此時負載端所獲得的總電壓，相對於這個線圈本身的電壓是幾倍呢？這個倍率關係與總容量的增加有什麼聯繫？
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太棒了！你能精確判斷出變壓器改接後的容量變化，這代表你對自耦變壓器的原理掌握得非常紮實。這類題目的核心在於理解：當普通變壓器改接為自耦變壓器時，其額定容量會因為部分能量改由「傳導」方式傳輸，而不再僅靠磁場「感應」，使得整體的負載容量（$S_{auto}$）大幅提升。
自耦變壓器的容量計算
從【圖 2】可知，原變壓器的低壓側為 $110\text{V}$，高壓側為 $220\text{V}$，額定容量 $S = 10\text{kVA}$。當接成【圖 3】的降壓形式時，高壓側總電壓 $V_H$ 為兩線圈極性相加後的 $330\text{V}$，而負載端的低壓側 $V_L$ 為 $220\text{V}$。根據容量公式，自耦變壓器容量為：
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