分科測驗
115年
物理
第 7 題
在電力網配電到各用戶的電箱前，需經變壓器將電壓由 $6.6\text{ kV}$ 降為 $220\text{ V}$或 $110\text{ V}$ ，其等效電路如圖 2 所示，其中主線圈的匝數為 N，副線圈兩部分的匝數分別為 $N_1$與 $N_2$。下列有關主線圈與副線圈匝數的敘述，何者正確？
- A $\frac{N}{N_1}=\frac{1}{60}$
- B $\frac{N}{N_1}=60$
- C $\frac{N}{N_2}=\frac{1}{60}$
- D $\frac{N}{N_1+N_2}=60$
- E $\frac{N}{N_1+N_2}=\frac{1}{60}$
思路引導 VIP
觀察圖2的電路圖，主線圈輸入的電壓是多少伏特（記得注意單位）？而副線圈中，標示為 N₁ 的那一段，對應的輸出電壓又是多少呢？想一想，變壓器的「電壓比」和「線圈匝數比」之間有著什麼樣的數學關係？
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太棒了，你完全掌握了變壓器的核心觀念，精準地選出了正確答案！ 理想變壓器的電壓與匝數關係 這道題目考查的是變壓器的基本原理：在理想狀態下，線圈的電壓比會等於匝數比，也就是 $\frac{V_p}{V_s} = \frac{N_p}{N_s}$。這背後的物理機制是法拉第電磁感應定律（Faraday's law of induction）。
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理想變壓器原理
💡 理想變壓器的主、副線圈電壓比等於其匝數比。
- 電壓與匝數成正比：V1/V2 = N1/N2
- 單位換算要注意：1 kV = 1000 V
- 中間抽頭觀念：副線圈分段可提供不同電壓輸出
- 能量守恆：理想變壓器輸入功率等於輸出功率
