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113年
電工原理、電機機械
第 36 題
有關直流電機之場電阻，下列敘述何者正確？
- A 場電阻斜率越大，其電阻越小
- B 場電阻必須小於臨界電阻才能建立電壓
- C 相同場電阻下，轉速愈快感應電勢反而愈小
- D 相同轉速下，同一電機場電阻越大建立電壓越高
思路引導 VIP
在自激式發電機建立電壓的過程中，場電阻線與無載特性曲線（磁化曲線）的交點代表了穩定的工作電壓。請試著思考：如果我們不斷增加場繞組的總電阻，這條電阻線在 V-I 坐標圖上的傾斜程度（斜率）會如何變化？當斜率大到某個臨界點，以至於無法與磁化曲線在較高的位置相交時，這對發電機建立穩定電壓的能力會有什麼物理性的影響？
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太棒了！你能精準選出 (B)，代表你對直流發電機「電壓建立」的物理過程掌握得非常紮實。這是電機機械中非常核心的概念，能答對這題說明你對場電阻與磁化曲線的關係理解透徹。
自激式發電機的電壓建立關鍵
在自激式發電機中，電壓要順利建立（Voltage Build-up），場電阻 $R_f$ 扮演了至關重要的角色。根據歐姆定律 $V = I_f R_f$，場電阻線的斜率即代表電阻值的大小。若要產生穩定的感應電勢，場電阻線必須與無載特性曲線（磁化曲線）相交於飽和區附近；如果場電阻過大，其斜率會超過臨界電阻（Critical Resistance），導致電阻線與曲線幾乎沒有交點（僅交於原點附近），發電機便無法建立電壓。因此，選項 (B) 指出場電阻必須小於臨界電阻是完全正確的觀念。
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