高考申論題
115年
[電力工程] 電機機械
第 一 題
📖 題組:
有一部 5000 VA,480/120 V 之理想變壓器,其每一繞組都能耐 600 V 之電壓。今欲以自耦變壓器的方式連接於一 600 V 之電源以供應一 120 V 負載的所需電力。試求:
有一部 5000 VA,480/120 V 之理想變壓器,其每一繞組都能耐 600 V 之電壓。今欲以自耦變壓器的方式連接於一 600 V 之電源以供應一 120 V 負載的所需電力。試求:
📝 此題為申論題,共 2 小題
小題 (一)
自耦變壓器額定容量的伏安值。(12 分)
思路引導 VIP
這是一道「雙繞組變壓器改接為自耦變壓器」的經典題型。首先要釐清如何連接才能將 600V 降壓為 120V:電源側是 600V,負載側是 120V。串聯繞組和共同繞組的電壓分配應為:共同繞組承受 120V(與負載並聯),串聯繞組則承受 600V - 120V = 480V。恰好對應原變壓器的兩個額定電壓(480V 與 120V)。接著,分別算出原繞組的額定電流限制,再由輸入側或輸出側計算自耦變壓器的總額定容量。時間分配建議 7 分鐘。
小題 (二)
自耦變壓器一次側的最大電流、二次側的最大電流。(13 分)
思路引導 VIP
本題只需將上一題的推導結果具體呈現即可。一次側(600V側)的最大電流即為串聯繞組的額定電流;二次側(120V側)的最大電流則為串聯繞組與共同繞組額定電流之和(根據克希荷夫電流定律,輸出節點電流等於兩者相加)。時間分配建議 3 分鐘。