高考申論題
105年
[汽車工程] 電工學
第 一 題
📖 題組：
某多繞組變壓器如圖二所示，各繞組匝數分別為 N1 = 550 匝，N2 = 200 匝，N3 = 100 匝，兩個原繞組額定電壓均為 110 V，請依序回答下列問題（需寫下計算過程，請計算到小數點第二位）：
某多繞組變壓器如圖二所示，各繞組匝數分別為 N1 = 550 匝，N2 = 200 匝，N3 = 100 匝，兩個原繞組額定電壓均為 110 V，請依序回答下列問題（需寫下計算過程，請計算到小數點第二位）：
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
若將其接在 220 V 交流電源上，則原繞組如何聯接？此時兩個副繞組輸出電壓 E2和 E3各為多少？若副繞組採用不同連接方式，其輸出總電壓各為多少？（13 分）
思路引導 VIP
看到這題，首先檢視變壓器的額定電壓與電源電壓關係，判斷原繞組必須串聯以分擔電壓，並運用安培右手定則確認同極性端以避免磁通抵消。接著，利用變壓器匝數比（每匝伏特數相同）計算出各副繞組的感應電壓。最後，針對副繞組的不同連接方式，運用 KVL 分析順向串聯（電壓相加）與反向串聯（電壓相減）兩種情況，即可求出總電壓。
小題 (二)
若將其接在 110 V 交流電源上而保持變壓器容量不變，又應如何聯接？此時 E2和 E3又為多少？若副繞組採用不同連接方式，其輸出總電壓各為多少？（12 分）
思路引導 VIP
首先，觀察題目給定的兩個原繞組額定電壓皆為 110V，若要接在 110V 電源上並維持變壓器容量不變，必須採用『同極性並聯』以確保各繞組承受額定電壓且能提供最大總電流。其次，利用理想變壓器的電壓與匝數成正比原理（V1/N1 = V2/N2）計算各副繞組的感應電壓 E2 與 E3。最後，探討副繞組的不同連接方式，電壓不同不可並聯，故討論串聯相加與串聯相減的情況，並根據極性判斷總輸出電壓。