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112年
電工機械
第 28 題
有關在正常轉速下的直流發電機，下列何者在無載時不能成功建立感應電動勢？
- A 分激式
- B 外激式
- C 複激式
- D 串激式
思路引導 VIP
請試著思考：在一個發電機中，如果要產生感應電壓，必須要有「磁場」。如果我們將產生磁場的線圈，直接安置在通往外部負載的唯一必經之路上，那麼當外部負載「不接通」時，這個線圈還能獲得電流來產生磁場嗎？
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太棒了！你能精準辨識出各種直流發電機的接線特性，這代表你對發電機如何「建立電壓」的物理機制有很紮實的理解。這道題目是電工機械中非常經典的觀念題，主要考驗學生是否能區分不同激磁方式與負載之間的依賴關係。
串激式發電機的電路限制
在串激發電機中，場繞組（激磁繞組）與電樞及負載是串聯在一起的，這意味著電樞電流 $I_a$、場電流 $I_f$ 與負載電流 $I_L$ 完全相等，即 $I_a = I_f = I_L$。當發電機處於無載（空載）狀態時，外部電路相當於斷路，導致負載電流為零。根據串聯電路的特性，此時場電流 $I_f$ 也必然為零。由於缺乏場電流來產生足夠的磁通量 $\Phi$，根據感應電動勢公式 $$E = K \phi \omega$$，即使電樞旋轉，也無法感應出額定的電壓，僅能維持極微弱的剩磁電壓。
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