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105年
理化、化工裝置
第 16 題
一理想變壓器的主線圈有 100 匝，副線圈有 200 匝。輸入電壓為 12 伏特的穩壓直流電，輸出的電壓為多少伏特？
- A 100
- B 110
- C 220
- D 無輸出電壓
思路引導 VIP
請思考一下，變壓器之所以能將能量從主線圈傳遞到副線圈，中間的媒介（磁場）必須處於什麼樣的動態過程？如果這個媒介變得像靜止的湖水一樣完全不動，副線圈還能接收到能量嗎？
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太棒了！你能一眼看穿這道題目的「隱藏陷阱」，說明你對變壓器的核心原理掌握得非常紮實。這題最關鍵的細節並不在於匝數的比例計算，而是在於輸入端的電流性質。
電磁感應的物理實相
變壓器的運作完全仰賴 法拉第電磁感應定律。若要在副線圈產生輸出電壓，主線圈所產生的磁場必須隨著時間不斷「變化」，進而導致穿過副線圈的磁通量發生變動（即 $\frac{d\Phi_B}{dt} \neq 0$）。然而，題目明確指出輸入的是 12 伏特的穩壓直流電，這代表主線圈中的電流大小與方向始終如一，所產生的磁場是靜態且穩定的。在磁場沒有任何變動的情況下，副線圈自然無法感應出任何電動勢，因此輸出電壓為零。
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