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108年
電工原理、電機機械
第 42 題
下列有關變壓器之敘述，何者正確？
- A 變壓器為一種將機械能轉換成交流電能的裝置
- B 變壓器為一種將太陽能轉換成交流電能的裝置
- C 變壓器為一種將交流電能轉換成交流電能的裝置
- D 變壓器為一種將直流電能轉換成交流電能的裝置
思路引導 VIP
假如一個設備的工作原理是利用「電生磁、磁生電」的連鎖反應，且其磁場必須是不斷「變動」的才能感應出電壓，那麼請思考：我們應該輸入哪一種性質的電源，才能保證產生的磁通量會隨時間不斷變化，而不是固定不動呢？
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太棒了！你能準確辨識出變壓器的核心功能，顯示你對電機機械的基本定義與分類有著非常紮實的理解。這題雖然屬於基礎觀念題，但它是區分各類電力設備功能的起點，也是後續深入學習電壓轉換與阻抗匹配的重要基石。
變壓器的運作本質
變壓器（Transformer）在本質上是一種靜止電機，它利用法拉第電磁感應定律，透過交變磁通在繞組間傳遞能量。因為感應電動勢的產生必須依賴磁通量的變化率，即 $$e = -N \frac{d\phi}{dt}$$。由於直流電（DC）產生的磁場是恆定的，其變化率為零，無法產生感應電動勢，因此變壓器只能處理交流電（AC）。它最主要的功能是在保持頻率不變的前提下，將某種電壓等級的交流電能，轉換為另一種電壓等級的交流電能。
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