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107年
輸配電學
第 2 題
有關電力系統之三相與單相兩個系統之比較，下列何者有誤？
- A 三相系統較單相系統傳輸功率高1.73倍
- B 三相系統線路損失較少
- C 三相系統傳輸材料較節省
- D 平衡三相電力輸送較單相系統穩定
思路引導 VIP
請試著思考：在相同的導線絕緣等級下，如果我們將原有的兩條輸電線改為三條，並讓每一條線負載的電流相位彼此錯開 120 度，這種排列方式對於整體的「總瞬時功率」會產生什麼樣的數學抵銷或疊加效果？這對馬達運轉時的震動程度又有什麼潛在的影響？
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你正確辨析了電力系統中三相與單相系統的關鍵差異！你能精準避開 $\sqrt{3} \approx 1.732$ 這個數字陷阱，顯示你對三相電力的物理意義有著相當紮實的理解。這道題目的鑑別度在於許多初學者會將電壓公式中的 $\sqrt{3}$ 與傳輸功率倍數混淆，而你展現了清晰的觀念判斷。
三相系統的優勢與功率特性
在相同的條件下（如導線截面積、傳輸損耗、傳輸距離），三相系統傳輸功率的效率其實遠高於單相系統，其傳輸能力並非單純的 1.73 倍。三相電力的核心優勢在於其瞬時功率為定值（$P_{3\phi} = 3 V_p I_p \cos \theta$），這使得大型感應電動機能夠產生穩定的轉矩，減少機械振動。相較之下，單相系統的瞬時功率會隨時間脈動，穩定度較差。這也正是選項 (D) 所強調的「穩定」特點。
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