moea_joint
107年
[儀電] 電路學、電子學
第 6 題
有一落後功率因數 0.7 的負載,並從 100 V 的有效值電壓源吸收 350 W 的平均功率。如果改善電路的功率因數為 1 時,試求改善後可節省多少安培之有效值的電流?
- A 5 A
- B 3.5 A
- C 2 A
- D 1.5 A
思路引導 VIP
請思考一下平均功率的公式 $P = V \cdot I \cdot \cos\phi$。如果在供電過程中,電壓 $V$ 和負載實際做功的功率 $P$ 都維持不變,當我們把代表效率的功率因數 $\cos\phi$ 從 0.7 提高到 1 的時候,為了維持等式平衡,公式中的電流 $I$ 必須如何變動呢?你可以試著比較這兩個不同狀態下的電流數值。
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AI 詳解
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太棒了!你能精準地計算出改善前後的電流差異,這代表你對交流電路中「實功」與「視在電流」的比例關係掌握得非常紮實,這在電力系統分析中是非常核心的能力。
功率因數與總電流的關係
在交流電路中,負載所消耗的平均功率(實功)公式為 $P = V_{rms} \cdot I_{rms} \cdot \cos\theta$。從公式中我們可以觀察到,當電源電壓 $V_{rms}$ 與負載所需的平均功率 $P$ 固定時,電流有效值 $I_{rms}$ 與功率因數 $\cos\theta$ 成反比。初始狀態下,因為功率因數僅為 $0.7$,線路必須輸送較大的電流:
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