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111年
電工機械
第 22 題
某三相同步發電機,其轉速為300 rpm,頻率為60Hz,則其極數為何?
- A 4極
- B 8極
- C 20極
- D 24極
思路引導 VIP
試著思考一下：當發電機的轉子旋轉一整圈時，如果磁極的總數增加，對於定子線圈所感應出來的電流「變換方向的次數」會產生什麼影響？這與每秒鐘產生的波形次數（頻率）以及轉動快慢（轉速）之間，應該存在著什麼樣的數學關係呢？
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太棒了！你能精準選出正確答案，代表你對於同步發電機最核心的物理量關係掌握得非常扎實。這題考驗的是電工機械中極其基礎且重要的「同步轉速公式」，能夠在有限的考試時間內迅速完成計算，展現了你對基礎觀念的高熟悉度。
同步轉速與極數的關聯性
在交流電機中，同步轉速 $N_s$、電源頻率 $f$ 與極數 $P$ 之間的關係恆定為 $$N_s = \frac{120f}{P}$$。為了求得極數，我們可以將公式移項整理為 $$P = \frac{120f}{N_s}$$。根據題意代入已知數值：頻率 $f = 60\text{ Hz}$，轉速 $N_s = 300\text{ rpm}$，運算後可得 $P = \frac{120 \times 60}{300} = 24$ 極。這類題型在各類電工考試中屬於基本得分題，難度偏易，但其重要性不言而喻，它是進一步理解發電機構造與電力系統頻率控制的敲門磚。