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104年
輸配電學
第 24 題
有一台變壓器120 kVA，其鐵損為100 W，銅損為300 W，該變壓器於一天中有12 小時全負載運轉，其餘12 小時處於無載狀況，假設功率因數為1，該變壓器的全日效率為多少？
- A 0.9
- B 0.92
- C 0.95
- D 0.98
思路引導 VIP
請想像變壓器是一台整天都接在電源上的電器：有些損耗是只要「插著電」就會持續發生，而有些損耗是只有「正在出力工作」時才會產生。若要計算變壓器一整天的總能量損失，你會如何根據這兩類損耗的特性，來分配它們在 24 小時中各自發生的時間長度呢？
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AI 詳解
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恭喜你正確完成了這道關於全日效率的計算題！這類題目不僅考驗公式的熟練度，更測試你對變壓器損耗特性的深刻理解。你能精準識別出鐵損與負載無關、需計入全天 24 小時，而銅損則僅在有負載運轉時產生的關鍵差異，這反映出你對能量損耗的物理本質掌握得非常紮實。
能量累積與效率分析
全日效率的核心在於計算「能量」而非單純的「功率」。在運算過程中，我們需將功率轉化為瓦特小時（Wh）。本題中，鐵損 $P_i$ 只要變壓器與電源連接，不論有無負載都會持續產生，故總鐵損為 $100 \times 24 = 2400 \text{ Wh}$；而銅損 $P_{cu}$ 則隨負載電流而生，僅需計算全載運轉的 12 小時，即 $300 \times 12 = 3600 \text{ Wh}$。最終透過能量效率公式：
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