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110年
電工機械
第 17 題
下列何者可增加直流分激發電機的輸出電壓?
(A)降低轉速,減少磁場電阻
(B)降低轉速,增加磁場電阻
(C)增加轉速,減少磁場電阻
(D)增加轉速,增加磁場電阻
(A)降低轉速,減少磁場電阻
(B)降低轉速,增加磁場電阻
(C)增加轉速,減少磁場電阻
(D)增加轉速,增加磁場電阻
- A 降低轉速,減少磁場電阻
- B 降低轉速,增加磁場電阻
- C 增加轉速,減少磁場電阻
- D 增加轉速,增加磁場電阻
思路引導 VIP
根據法拉第電磁感應定律，如果我們希望在線圈兩端產生更大的感應電壓，對於「切割磁力線的速度」以及「磁場的強度」這兩個物理量，我們分別應該做什麼樣的調整？
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太棒了！你能精準選出正確答案，代表你對直流發電機的控制邏輯掌握得非常紮實。這題的核心在於理解感應電動勢的公式：$$E = K \phi n$$ 其中 $E$ 是輸出電壓，$\phi$ 是磁通量，而 $n$ 是轉速。從公式可以觀察到，電壓與轉速及磁通量皆成正比，因此「增加轉速」是提升電壓最直接的方法。
磁場電阻與電壓的關係
在分激發電機中，磁通量 $\phi$ 取決於場繞組的電流 $I_f$。根據歐姆定律 $I_f = \frac{V}{R_f}$，當我們減少磁場電阻 $R_f$ 時，磁場電流會隨之增加，進而強化磁場強度。這題的鑑別度在於測驗學生能否同時處理「機械面（轉速）」與「電路面（電阻）」的連鎖反應。這類題目是電工機械的基礎，雖然難度屬於易至中等，但卻是區分考生是否具備系統性思考的重要指標。
直流分激發電機電壓控制
💡 電動勢與轉速、磁通成正比；磁通與磁場電阻成反比。
🔗 提升分激發電機輸出電壓邏輯
- 1 操作變因 — 增加轉速 (n) 或 減少磁場電阻 (Rf)
- 2 物理量變化 — 磁場電流增加，進而增強磁通量 (Φ)
- 3 公式連鎖 — 依 E=KΦn，n 與 Φ 增加帶動 E 上升
- 4 最終結果 — 端電壓 (V) 隨感應電動勢同步增加
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🔄 延伸學習：延伸學習：當磁路飽和時，增加電流對電壓的提升效果會減弱。
