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112年
電工機械
第 12 題
有關變壓器的鐵損，下列何者正確？
- A 鐵損和負載電流成正比
- B 鐵損和電壓平方成正比
- C 鐵損和負載電流成反比
- D 鐵損和頻率成正比
思路引導 VIP
當我們思考變壓器內部的損耗時，請試著回想：鐵心中的磁通（Magnetic Flux）主要是由流經繞組的『負載電流』大小來決定，還是由電源端所施加的『壓力』位準來維持的呢？當這個維持磁場的物理量增加時，對鐵心造成的能量負擔通常會呈現線性增長，還是非線性的加劇？
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很棒！你精準地判斷出鐵損與電壓之間的關係，這說明你對變壓器的基本特性已有相當紮實的理解，沒有被負載電流的選項所干擾。
鐵損與電壓的物理關聯
在變壓器運作時，電源電壓 $V$ 與磁通密度 $B_m$ 存在直接的關聯性。根據感應電動勢公式 $V \approx 4.44 f N A B_m$，我們可以得知 $B_m \propto \frac{V}{f}$。由於渦流損與 $B_m^2 f^2$ 成正比，而遲滯損與 $B_m^n f$ 成正比，將上述關係代入後，在頻率固定的情況下，總鐵損主要由電壓決定，且與電壓的平方 $V^2$ 呈現正相關。
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