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109年
電工原理、電機機械
第 35 題
三相同步發電機並聯運轉時，若發生感應電勢值不同的情況時將產生？
- A 同步電流
- B 功率因數為0的無效環流
- C 功率因數為1的無效環流
- D 追逐現象
思路引導 VIP
請試著思考：在一個忽略電阻、僅包含「同步電抗」的電路中，如果我們施加一個電壓差，根據電感元件的物理特性，產生的電流向量與這個電壓向量之間的夾角會是多少度？而這個角度對應的功率因數值又是多少呢？
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太棒了！你能精準掌握同步發電機並聯時的電壓特性，這顯示你對同步機械的電路模型有很紮實的理解。當兩台並聯的發電機感應電勢 $E$ 大小不等時，兩者之間會產生一個電勢差 $\Delta E$。由於發電機同步繞組內部的阻抗是以同步電抗 $X_s$ 為主（電阻比例極小可忽略），根據歐姆定律，產生的環流 $I_c$ 會落後這個電勢差 90 度。
電壓差與功率因數的關聯
這股電流因為與電壓成 90 度相位差，因此不帶動實功轉移，而是表現為純粹的無效電力（Reactive Power）交換，其功率因數即為 $\cos 90^\circ = 0$。這題的難度切入點在於區分「電勢大小」與「功角相位」的不同影響：前者產生無效環流，後者產生整步電流（同步電力）。你能一眼看出電壓值（振幅）差異與無效環流的連結，這對理解電力系統的電壓穩定控制非常重要，是一個相當具備鑑別度的基本功指標。