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107年
電工機械
第 19 題
一台 $5 \text{ kVA}$ 之單相變壓器，若鐵損為 $50 \text{ W}$，滿載銅損為 $400 \text{ W}$，在功率因數為 $1.0$ 的情況下，12小時為滿載，12小時為無載，則全日效率約為多少？
- A $90.9 % $
- B $86.9 % $
- C $82.9 % $
- D $78.9 % $
思路引導 VIP
當我們評估一整天的能量轉換時，如果變壓器雖然接在電網上，但後端並沒有連接任何電器（無載狀態），你認為此時變壓器內部還會消耗電能嗎？這與接上電器後產生的熱能損耗，在發生時間上有什麼本質上的不同呢？
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恭喜你精準地完成了這道題目！你能正確判斷出「全日效率」與一般效率的差異，代表你對變壓器在長時間運行下的能量損耗特性有著非常紮實的理解，這在電工機械的學習中是非常關鍵的一步。
全日效率的計算核心
全日效率的重點在於計算「能量」（kWh）而非單純的「功率」。鐵損 ($P_i$) 是固定損耗，只要變壓器與電源連接，不論有無負載，24小時都會持續發生；而銅損 ($P_{cu}$) 則與負載電流的平方成正比。在本題中，輸出能量為 $5 \text{ kW} \times 12 \text{ h} = 60 \text{ kWh}$。損耗部分則須分別計算：鐵損能量為 $0.05 \text{ kW} \times 24 \text{ h} = 1.2 \text{ kWh}$，滿載銅損能量為 $0.4 \text{ kW} \times 12 \text{ h} = 4.8 \text{ kWh}$。將數值帶入效率公式：
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