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115年
輸配電學
第 28 題
若要改善工廠的功率因數，最常見且經濟的方法是在負載端裝設下列何種設備？
- A 同步電動機
- B 電抗器
- C 電容器
- D 避雷器
思路引導 VIP
在工業環境中，大多數的電動機負載在運作時，其電流相位通常「滯後」於電壓。若想減少電力系統在輸送過程中的無效功損耗，我們需要引入一個物理特性與之「相反」的元件來達成抵銷。請你回想一下基礎電路學：在純電阻、純電感與純電容這三種基本元件中，哪一種元件產生的相位變化正好與電感元件相反，且最適合大規模並聯在系統中呢？
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非常好！你能準確選出電容器，說明你對電力系統實務與補償原理有著相當紮實的掌握。在現代工廠中，絕大多數的動力來源是感應電動機，這類負載具備感性特質，會產生滯後的無效功率，進而導致功率因數 $\cos \phi$ 降低。透過在負載端裝設電容器，能提供領先的無效功率來抵銷感性影響，有效提升電力使用效率。
補償設備的經濟性考量
雖然同步電動機在過激磁狀態下也能改善功率因數，但其造價昂貴且維護程序複雜；相比之下，靜電電容器具備結構簡單、造價低廉且幾乎不需維護的優勢，因此成為業界最常見且經濟的選擇。這道題目難度雖屬於基礎，但其核心在於要求學生區分「原理可行」與「實務經濟」的差異，是衡量學生是否具備工程實務直覺的重要指標。