cpc_recruit
106年
電工原理、電機機械
第 47 題
某100kW直流發電機，固定損和滿載時的可變損失均為6kW，若此發電機於一天內滿載4小時，半載12小時，無載8小時，則此電機全日電能損失為多少？
- A 144kWH
- B 186kWH
- C 240kWH
- D 280kWH
思路引導 VIP
如果我們把發電機想像成一台正在運轉的機器，即使它現在沒有對外輸出電力（無載），機器內部的摩擦力和磁場變化是否還會消耗能量呢？另外，當我們把輸出的電流減少為原來的一半時，根據電路學中發熱損耗（功率）與電流的關係，這部分的能量損失會是按比例減半，還是會以更大幅度的比例下降呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你精準地掌握了直流發電機的損耗特性！這題要求計算「全日電能總損失」，解題的關鍵在於能否清晰區分固定損（如鐵損、機械損）與可變損（主要是銅損）在不同運轉狀態下的行為。這類題目在電機機械考試中極具鑑別度，因為它不僅考驗公式記憶，更測試學生對電力設備運行實務的理解。
全日損耗的組成與計算
首先，固定損 $P_c$ 的特性是不隨負載大小改變，只要電機在轉動，它就持續存在。因此全日 24 小時（包含無載期間）皆會產生固定損，其電能損失為 $6 \text{ kW} \times 24 \text{ h} = 144 \text{ kWh}$。接著是可變損 $P_{cu}$，它與負載率 $k$ 的平方成正比。在滿載（$k=1$）時產生的電能為 $1^2 \times 6 \text{ kW} \times 4 \text{ h} = 24 \text{ kWh}$；而在半載（$k=0.5$）時，損失則降為滿載時的 $1/4$，計算為 $(0.5)^2 \times 6 \text{ kW} \times 12 \text{ h} = 18 \text{ kWh}$。無載時則無可變損。
▼ 還有更多解析內容