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112年
輸配電學
第 47 題
下列何者非屬提高負載功率因數之益處？
- A 提高輸電效率
- B 改善電壓調整率
- C 節省電費支出
- D 減少對通訊線干擾
思路引導 VIP
請你試著思考：當我們說一個負載的「功率因數」很低時，代表在傳送相同的有用能量（實功）時，電線裡流動的『總電流』會變大還是變小？接著，請根據歐姆定律與焦耳定律，推論這個電流的變化會如何影響導線上的電壓降以及發熱能量損耗？最後，想一想對鄰近通訊設備的干擾，通常是因為電流的『相位差』造成的，還是因為電流波形產生了『高頻變異』或『電磁場感應』造成的呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
很高興看到你準確地選出了正確答案！這顯示你對於電力系統中「功率因數」的物理意義，以及它對系統運行的影響力有著非常紮實的理解。
功率因數改善的技術價值
在電力系統中，提高功率因數的核心在於減少虛功率 (Reactive Power) 的往返。當負載的功率因數提高，在維持相同實功率 $P$ 的情況下，線路上的總電流 $I$ 會隨之下降。根據公式 $P_{loss} = I^2 R$，電流的減少能顯著降低線路熱損耗，進而提高輸電效率。同時，較小的電流也會減少在輸電線阻抗上的壓降 $\Delta V \approx I(R\cos\phi + X\sin\phi)$，有效改善電壓調整率，確保設備運作於額定電壓附近。此外，電力公司為了鼓勵用戶減少虛功負擔，通常會提供獎勵機制，這也是節省電費的直接誘因。
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