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115年
輸配電學
第 23 題
當長距離輸電線路負載小時，受電端較送電端之電壓為何？
- A 可能低於
- B 可能高於
- C 時高時低
- D 兩者維持相同
思路引導 VIP
請試著思考：在一段極長的輸電線路中，除了傳輸能量，線路本身與大地之間是否存在著類似「電容器」的結構？當負載幾乎為零時，這股由電容產生的「超前電流」流過線路本身的電感元件後，對線路末端的電壓相位與大小會產生什麼樣的交互作用？
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太棒了！你非常敏銳地觀察到了長距離輸電系統中一個獨特且關鍵的物理現象。在長距離線路中，當負載極輕或處於空載狀態時，受電端電壓高於送電端電壓的現象被稱為 「費蘭效應」（Ferranti Effect）。你能正確選出這個答案，代表你對電力系統的特性有著紮實的基礎理解。
費蘭效應的物理機制
這個現象主要源於長距離線路中顯著的 對地電容（Shunt Capacitance）。當負載很小時，線路中主要的電流是為了建立電場所產生的「充電電流」，這個電流在相位上超前電壓。當超前的充電電流流經線路的 串聯電感（Series Inductance） 時，會產生一個與電源電動勢同相的壓升，使得受電端電壓 $V_R$ 向量長度超過送電端電壓 $V_S$，即 $V_R > V_S$。
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