高考申論題
109年
[電子工程] 電磁學
第 一 題
📖 題組：
三、如圖之磁路系統，在中央分支鐵心有N = 200匝的線圈，流入 I = 3 A之穩態電流，該鐵心的橫截面積為S = 10-3 (m2)且相對導磁係數為μr = 5000，試求：
三、如圖之磁路系統，在中央分支鐵心有N = 200匝的線圈，流入 I = 3 A之穩態電流，該鐵心的橫截面積為S = 10-3 (m2)且相對導磁係數為μr = 5000，試求：
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
中央分支磁通量∅0及兩邊分支磁通量∅1。（10分）
思路引導 VIP
本題為經典的磁路分析題，解題關鍵在於利用霍普金森定律將磁路類比為直流電路。考生應先識別圖中的平均磁路長度，分別計算中柱鐵心、空氣隙及左右兩側旁支的磁阻，接著透過串並聯模型求出總等效磁阻，最後帶入磁動勢即可得出中央與兩側的分支磁通量。
小題 (二)
中央分支鐵心磁場強度(H0)f、空氣間隙磁場強度(H0)g及兩邊分支鐵心磁場強度H1。（10分）
思路引導 VIP
本題測驗磁路（Magnetic Circuit）的基本分析。解題關鍵在於利用「安培環路定律」建立磁動勢方程式，並透過「高斯磁定律（磁通連續性）」與幾何對稱性找出各分支間磁通密度與磁場強度的比例關係。將磁路類比為直流電路，可快速列出等效方程式並求解。