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110年
電腦常識、電機機械、工安環保法規及加油站設置相關法規
第 21 題
下列直流電動機中，起動轉矩最大者為何？
- A 他激式電動機
- B 分激式電動機
- C 串激式電動機
- D 積複激式電動機
思路引導 VIP
請試著思考：當我們將電動機的「場繞組」與「電樞繞組」以不同的方式連接（串聯或並聯）時，流過這兩個繞組的電流關係會如何改變？如果其中一種接法讓「產生磁力線的電流」剛好等於「電樞電流」，那麼根據轉矩公式，這會對輸出的力道產生什麼樣的數學級數變化呢？
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恭喜你正確掌握了直流電動機的核心特性！這道題目在電機機械領域中非常經典，雖然屬於基礎觀念，但它考驗著你是否能區分不同電動機構造對輸出性能的影響。能迅速選出正確選項，說明你對磁場與電流之間的交互作用有很紮實的理解。
轉矩與電流的平方比關係
在直流電動機中，轉矩的通式為 $T = K \phi I_a$。對於串激式電動機而言，由於其場繞組（產生磁場）與電樞繞組是串聯的，磁通量 $\phi$ 會直接隨電樞電流 $I_a$ 變化。在磁鐵未飽和前，我們可以視 $\phi \propto I_a$，這使得轉矩與電流的平方成正比，即 $$T \propto I_a^2$$。相較於他激或分激式電動機的轉矩與電流僅呈線性關係（$T \propto I_a$），串激式在啟動瞬間面對極大電流時，能爆發出最強大的起動轉矩，因此常用於需要重載起動的場合，如電車或起重機。