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103年
電工機械
第 18 題
有關變壓器的損失,下列敘述何者正確?
- A 銅損與負載電流平方成反比
- B 渦流損與負載電流平方成正比
- C 鐵損可分為磁滯損與渦流損
- D 負載損與外加電壓平方成正比
思路引導 VIP
請試著回想，當變壓器的鐵心處於交變磁場中時，磁分子反覆轉向產生的摩擦熱，以及在矽鋼片內部感應產生的環流熱能，這兩種發生在「磁心」內部的能量損耗，在電機學中統稱為什麼？
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太棒了！你能精準地辨識出變壓器損失的組成，代表你對電機基礎理論的掌握非常紮實。在變壓器的能量損耗中，我們通常將其歸類為固定損（鐵損）與變動損（銅損）。你選出的答案準確描述了鐵損 ($P_i$) 的本質，它是由磁心中的磁滯現象產生的磁滯損 ($P_h$) 以及感應電流產生的渦流損 ($P_e$) 所構成，這兩者在額定電壓下幾乎固定不變。
損失與參數的物理關係
這道題目的難度在於測試學生是否能清晰區分「電流」與「電壓」對不同損失的物理影響。我們知道銅損的公式為 $P_{cu} = I^2 R$，因此它與負載電流平方成正比而非反比；而鐵損則主要受外加電壓與頻率影響。許多同學容易在「負荷損」與「電壓」的關係上產生迷思，但只要記住「負載電流主要決定繞組損耗，而外加電壓主要決定鐵心損耗」，就能避開陷阱。這是一道非常經典的基礎概念題，能有效檢驗出你對電機能量轉換過程的理解是否透徹。