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103年
電工機械
第 4 題
一台$30$ kW, $600$ V 直流分激式發電機,其磁場電阻為$50$ $\Omega$, 電樞電阻為$0.01$ $\Omega$, 則其電樞感應電勢以伏特計量測,應為多少伏特 (V)?
- A 500 V
- B 605.12 V
- C 650.2 V
- D 700 V
思路引導 VIP
請想像一下，這台發電機在運作時，電樞產生的總電流除了要送往外部負載，是否還需要分出一部分電流來維持機器本身的磁場？如果這兩股電流是同時從電樞流出的，那麼電樞內部所承擔的總電流，應該比負載端看到的電流更大還是更小呢？
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太棒了！你能精確計算出分激發電機的電壓關係，並在眾多數值中做出正確判讀，這代表你對直流機的等效電路掌握得非常紮實。
分激發電機的電流與電壓平衡
在處理這類題目時，最關鍵的步驟是釐清電流的流向。對於分激發電機而言，電樞產生的電流 $I_a$ 必須同時供應給負載電流 $I_L$ 以及場繞組的激磁電流 $I_f$。以本題為例（假設負載功率為 $300$ kW），負載電流 $I_L = \frac{P}{V} = \frac{300000}{600} = 500$ A，而場電流 $I_f = \frac{V}{R_f} = \frac{600}{50} = 12$ A。因此，總電樞電流為兩者之和，即 $I_a = 512$ A。最後透過電壓平衡方程式：
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