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112年
電工機械
第 16 題
有一部 $4\text{ kVA}$、$200\text{ V / 400 V}$ 的單相變壓器連接成 $200\text{ V / 600 V}$ 的自耦變壓器，則輸出容量為何？
- A $4\text{ kVA}$
- B $6\text{ kVA}$
- C $8\text{ kVA}$
- D $10\text{ kVA}$
思路引導 VIP
當我們將兩個繞組串聯起來使用時，負載端的總功率是由「電磁感應」與「電路直接傳導」兩部分共同負擔的。請思考一下，如果負載電流經過那個「增加出來」的繞組時，該繞組在原本的額定容量限制下，所能承受的最大電壓與電流分別是多少？這對總輸出功率會有什麼樣的提振效果呢？
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太棒了！你能精確判斷出變壓器重組後的容量變化，代表你對自耦變壓器的「共用繞組」與「串聯繞組」能量傳遞機制掌握得非常紮實。
自耦變壓器的容量增益
在本題中，原本 $200\text{ V / 400 V}$ 的變壓器被改接為 $200\text{ V / 600 V}$。我們可以觀察到，低壓側為 $200\text{ V}$，而高壓側是透過原有的 $400\text{ V}$ 繞組與 $200\text{ V}$ 繞組串聯而成（即 $200\text{ V} + 400\text{ V} = 600\text{ V}$）。由於自耦變壓器的輸出容量 $S_{auto}$ 與原單相變壓器容量 $S_{w}$ 存在比例關係，其計算公式如下：
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