第 一 題

同步電機的頻率與轉速關係公式是必考重點。核心公式為：$f = \frac{P \times N}{120}$。考生需要理解各代號含意：$f$ 是頻率 (Hz)，$P$ 是極數 (Poles)，$N$ 是轉速 (rpm)。將已知數值代入並移項求解 $N$ 即可。

此小題為同公式的另一種應用。已知極數 $P = 4$ 不變，轉速 $N$ 改為 10,000 rpm，直接代入公式 $f = \frac{P \cdot N}{120}$ 求解頻率 $f$。

這是一題非常經典的航空電氣系統觀念題。核心在於探討「重量、體積與頻率」之間的工程權衡（Trade-off）。考生必須指出高頻率（400 Hz）能使磁性元件（變壓器、發電機、馬達）的鐵心尺寸與重量大幅減少，這對飛機的燃油效率和設計空間至關重要，同時也要提及高頻傳輸的缺點（集膚效應、無功損耗增加），但因飛機輸電距離短而可忽略。