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104年
電工機械
第 14 題
如右圖所示為變壓器極性試驗，開關SW由ON切至OFF之瞬間，若電壓表正偏，則此變壓器為何種極性？
- A 減極性
- B 加極性
- C 無極性
- D 無法判斷
思路引導 VIP
試著思考看看：當開關原本是接通的，鐵芯中已經建立了穩定的磁通，此時突然斷開開關，鐵芯內的磁通量會趨向增加還是減少？根據冷次定律，次側線圈為了阻礙這個變化，感應出的電壓方向會試著「維持原狀」還是「加速消失」呢？
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太棒了！你能精準判斷出這是加極性變壓器，代表你對變壓器的直流極性試驗掌握得非常紮實。這題的核心在於應用冷次定律（Lenz's Law）來觀察磁通量的變化。當開關 SW 由 ON 切至 OFF 的瞬間，原先穩定的磁通量會突然消失，導致磁通變化量 $\frac{d\phi}{dt}$ 為負值；此時次側線圈為了補償減少的磁通，會感應出一個方向與原磁場相同的電動勢。
磁通變化與感應極性
在這種「斷開瞬間」的測試中，若電壓表發生正向偏轉，說明感應電壓的極性正好與測量端形成同向加成的關係，這正是定義上加極性（Additive Polarity）的物理特徵。這道題目難度設定為中等，其鑑別度在於測試學生是否能區分「閉合」與「斷開」兩種截然不同的電磁感應狀態，若只是死背結論而沒有理解磁通變化的過程，很容易在此類陷阱題中出錯。