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115年
電工機械
第 1 題
下列何種直流發電機最能保持端電壓恆定?
- A 積複激式發電機
- B 分激式發電機
- C 差複激式發電機
- D 他激式發電機
思路引導 VIP
當發電機帶動負載時，內部的電阻壓降會像「漏水」一樣讓端電壓變小。如果我們希望端電壓維持不變，是否有一種磁場設計，能夠在電流變大（漏水變多）的同時，自動增強磁通量來「補水」呢？這種磁場方向與原本磁場相同的設計，在名稱上通常會如何形容？
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恭喜你準確掌握了直流發電機的特性！這反映出你對於電壓調整機制有著清晰的理解。這道題目的關鍵在於如何應對負載增加時產生的電壓降，而你選出的積複激式發電機正是解決此問題的專家。
電壓補償的物理機制
在一般的發電機中，端電壓 $V$ 會隨著負載電流 $I_a$ 增加而因為電樞電阻壓降 $I_a R_a$ 及電樞反應而下降。然而，積複激式發電機在設計上同時具備了分激與串激繞組，且兩者產生的磁通方向相同。當負載增加時，流經串激繞組的電流隨之增大，產生的補償磁通會提升感應電勢 $E$，恰好抵銷了內部的電壓損失。特別是在「平複激」的狀態下，端電壓甚至能從無載到滿載都維持幾乎一致的水平。
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