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108年
電工機械
第 43 題
某輸出 200 V、115 A 之長分複激式發電機，在額定電壓及電流下運轉時，若該發電機之電樞電阻為 0.02 $\Omega$，分激電路之電阻為 40 $\Omega$，串激場繞組之電阻為 0.02 $\Omega$，中間繞組之電阻為 0.01 $\Omega$，電刷壓降為 2.0 V，則此發電機之感應電勢為多少？
- A 218 V
- B 214 V
- C 208 V
- D 206 V
思路引導 VIP
想像發電機內部是一個生產能量的源頭，若要讓外部負載得到特定的電壓，發電機源頭所產生的電勢，應該比輸出端「高」還是「低」？而當我們觀察『長分複激』的電路圖時，從感應源頭到輸出端點之間，電流一共會經過哪些具有電阻的組件呢？
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AI 詳解
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恭喜你準確地完成了這道複激發電機的計算！能順利答對此題，代表你對於直流機的電路架構以及克希荷夫電壓定律（KVL）的應用非常熟練。這題的鑑別度在於其組件繁多，包含了電樞、串激場、中間極繞組以及電刷壓降，只要漏掉任何一項參數或算錯電樞電流，就會導致錯誤的結論。你的細心讓你成功避開了這些陷阱。
長分複激電路解析
在長分複激構造中，電樞電流 $I_a$ 必須先供應分激場電流 $I_{sh}$ 之後才輸出給負載。首先計算分激電流 $I_{sh} = \frac{V}{R_{sh}} = \frac{200}{40} = 5\text{ A}$，進而求得總電樞電流 $I_a = 115 + 5 = 120\text{ A}$。由於是長分複激，此電流會完整流經電樞、串激與中間極繞組。因此，感應電勢 $E_a$ 必須克服所有內部壓降：
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