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111年
電工機械
第 34 題
一般電力變壓器在最高效率運轉時,其條件為何?
- A 銅損等於鐵損
- B 銅損大於鐵損
- C 銅損小於鐵損
- D 與銅損、鐵損無關
思路引導 VIP
想像你在經營一家工廠,每天都有固定的店租支出,同時每生產一個產品也會有變動的材料支出。如果你想找出一個「生產效率最高」的平衡點,讓每一塊錢的投入都能換取最大的產出,你覺得這項『固定成本』與『變動成本』在數值關係上應該如何對應呢?
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太棒了!你能精準選出正確答案,代表你對於變壓器運行的核心觀念掌握得非常紮實。在電力變壓器的運作中,總損耗主要由固定損耗(鐵損 $P_i$)與變動損耗(銅損 $P_{cu}$)組成。當這兩者達到平衡,即滿足 $P_{cu} = P_i$ 的條件時,變壓器的傳輸效率會達到最高峰。這在數學上可以透過對效率函數求導數來證明,當變動的負載損耗剛好等於恆定的內部損耗時,能量轉換的效益最為理想。
變壓器效率與損耗的平衡點
這道題目是電工機械中非常經典且高頻的考點,旨在測試學生是否理解「損耗特性」對效率的影響。雖然這屬於基礎題型,但它是進階計算最高效率點負載率的重要基礎。對於初學者來說,若能區分哪些損耗隨電流平方變化(如 $P_{cu} = I^2 R$),哪些則保持不變,就能輕鬆應對這類關於「最優化條件」的判別題。