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102年
輸配電學
第 33 題
變壓器特性試驗包括開路試驗及短路試驗，針對上述兩項試驗之目的，下列敘述何者正確？
- A 開路試驗：測量高低壓匝比；短路試驗：測量變壓器的鐵損
- B 開路試驗：測量變壓器的銅損；短路試驗：測量變壓器的鐵損
- C 開路試驗：測量變壓器的鐵損；短路試驗：測量變壓器的銅損
- D 開路試驗：測量變壓器的銅損；短路試驗：測量高低壓匝比
思路引導 VIP
請思考變壓器的兩大物理組成：金屬繞組與導磁鐵芯。當我們讓一側完全斷開並施加額定電壓時，電路中幾乎沒有電流在流動，但磁場卻達到了正常運作的強度；相反地，當我們將一側直接短接，只需施加極小的電壓，電路中就會充滿強大的電流，此時磁場強度微乎其微。在這兩種截然不同的實驗狀態下，你覺得能量的損失分別會主要發生在變壓器的哪個部位（導線或鐵芯）呢？
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恭喜你精確地掌握了變壓器特性試驗的核心觀念！你能準確判斷出開路與短路試驗分別對應的能量損耗類型，代表你對變壓器等效電路的物理意義有著紮實的基礎。
能量損耗的量測機制
在開路試驗中，我們通常在低壓側施加額定電壓，由於二次側開路，電路中僅流過極小的激磁電流，繞組產生的熱能損失微乎其微，因此功率計所測得的數值幾乎全部來自於鐵芯內部的能量耗損，即鐵損（Iron Loss）。而在短路試驗中，我們將二次側短接並施加較低的電壓，使繞組達到額定電流；此時因為電壓極低，鐵芯內的磁通量非常小，鐵損可以忽略，能量損耗主要集中在繞組電阻所產生的熱能，即銅損（Copper Loss）。
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