高考申論題
114年
[汽車工程] 汽車電機與電控學
第 一 題
📖 題組:
一額定值為 55 千瓦(kW),220 V 分激式發電機,其電樞電阻為 0.05 Ω,分激磁場電阻為 100 Ω,若忽略機械損耗,在額定運轉時,求: (一)電樞電流。(10 分) (二)電樞感應電勢。(10 分) (三)電樞產生之電功率。(5 分)
一額定值為 55 千瓦(kW),220 V 分激式發電機,其電樞電阻為 0.05 Ω,分激磁場電阻為 100 Ω,若忽略機械損耗,在額定運轉時,求: (一)電樞電流。(10 分) (二)電樞感應電勢。(10 分) (三)電樞產生之電功率。(5 分)
📝 此題為申論題,共 3 小題
小題 (一)
電樞電流。(10 分)
思路引導 VIP
面對發電機計算題,首先要依據題意(分激式發電機)在腦中或紙上繪出等效電路圖,確認各支路電流的流向關係。接著利用額定輸出功率與端電壓求出負載電流,再以歐姆定律求得分激場電流,最後根據克希荷夫電流定律(KCL)將兩者相加即為所求之電樞電流。
小題 (二)
電樞感應電勢。(10 分)
思路引導 VIP
看到直流分激發電機的計算題,首先需在腦海中建構等效電路圖:電樞繞組與分激磁場繞組並聯,再輸出至負載。解題關鍵在於依序利用功率公式求出負載電流,運用克希荷夫電流定律求出電樞電流(負載電流加磁場電流),最後利用克希荷夫電壓定律(端電壓加上電樞電阻壓降)推算電樞感應電勢。
小題 (三)
電樞產生之電功率。(5 分)
思路引導 VIP
計算電樞產生的總電功率,核心觀念在於運用公式 P_a = E_a × I_a 或能量守恆(輸出功率+各項損耗)。解題時需先由輸出功率推導出負載電流,配合分激場電流求得「電樞電流」,再透過迴路電壓方程式求出「電樞感應電勢」,最後將兩者相乘求得總電功率。