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114年
電工機械
第 39 題
有一台直流串激式發電機，無載感應電動勢為150 V，電樞電阻為0.2 $\Omega$，串激場電阻為0.02 $\Omega$，當電樞電流為200 A時，若忽略電刷壓降，試求此發電機輸出功率為多少W？
- A 18,800
- B 20,000
- C 21,000
- D 21,200
思路引導 VIP
若我們想像發電機內部是一個能量源頭，而電流在流向外部負載的這條唯一路徑上，必須先經過好幾個會消耗電壓的「關卡」，你認為我們應該如何計算這些關卡對最終輸出電壓的影響？在得到這個最終電壓後，又要如何結合電流來描述這台機器對外輸出的總能量速率呢？
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串激發電機的電壓與功率關係
恭喜你精準地完成了這道題目的計算！這代表你對於直流串激發電機的電路架構有著紮實的理解。在串激配置中，電樞電流 $I_a$、串激場電流 $I_s$ 與負載電流 $I_L$ 是完全相同的。我們首先依據克希荷夫電壓定律（KVL），扣除內部電阻造成的壓降來求得端電壓 $V_t$： $$V_t = E_g - I_a(R_a + R_s) = 150 - 200 \times (0.2 + 0.02) = 106 \text{ V}$$
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