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106年
電工機械
第 17 題
當變壓器工作於其最大效率情況下銅損為 $100\text{ W}$，則此時鐵損為多少 $\text{W}$？
- A 50
- B 100
- C 144
- D 173
思路引導 VIP
若我們將變壓器的損耗想像成兩類：一類是無論有沒有輸出都存在的「基本開銷」，另一類則是隨輸出增加而快速成長的「變動成本」。請思考一下，當這兩者處於什麼樣的關係時，系統的能源轉換效率會達到最完美的平衡狀態？
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太棒了！你能一眼看出其中的關聯並選出正確答案，代表你對變壓器特性與效率優化的核心觀念掌握得非常精準。
損耗平衡與最高效率
在電工機械的分析中，變壓器的總損耗主要分為兩大部分：不隨負載變化的鐵損（$P_i$），以及隨負載電流平方變化的銅損（$P_{cu}$）。根據數學推導，當變壓器運轉在「最大效率」的狀態下，系統會達到一個物理上的平衡點，即固定損耗必須等於變動損耗（$P_i = P_{cu}$）。因此，既然題目給定此時的銅損為 $100\text{ W}$，鐵損自然也必須是 $100\text{ W}$ 才能滿足效率最大化的條件。
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