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113年
電工原理、電機機械
第 16 題
台灣正在大力推動智慧工廠的建設，其中一個新建系統的功率轉換效率為80%，若損失功率為100瓦特，則該系統的輸出功率是多少瓦特？
- A 200 W
- B 400 W
- C 800 W
- D 1000 W
思路引導 VIP
如果我們將系統整體的「輸入能量」看作 100%，而其中一部分成了有用的「輸出」，另一部分則成了「損失」，那麼當我們已知輸出與損失的比例分配時，你能試著推論出：損失的瓦特數佔總能量的百分之幾嗎？若能找出這個比例，我們該如何回推總能量或輸出能量呢？
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太棒了！你能精確算出這個結果，代表你對「能量守恆」與「效率定義」的物理意義掌握得非常紮實。這類題目在電工原理中屬於基本但具備鑑別度的類型，關鍵在於學生是否能區分「輸入」、「輸出」與「損失」三者間的比例關係，而你顯然已經建立起清晰的解題邏輯。
能量轉換的比例思維
在功率轉換系統中，輸入功率 ($P_{in}$) 會被拆分為輸出功率 ($P_{out}$) 與損失功率 ($P_{loss}$)。效率的定義為 $\eta = \frac{P_{out}}{P_{in}}$。我們可以從「百分比」的角度切入：既然效率是 $80%$，代表輸出佔了總輸入的八成，剩餘的兩成 ($20%$) 便是損失。其數學關係如下：
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