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第 12 章　交流電源 第1部分　課後複習 1. 單相電源 定義：單相電源只提供單一相位的交流電壓。 適用：家庭用電與低壓的小負載中。 常用的電壓有110V與220V兩種。 提供的功率具有脈動的特性，容易造成負載不必要的機械震動，需要穩定功率供應的大型工廠，大都採用多相的供電系統。 單相二線式：電路中有一個交流電壓源，經由二條導線輸出至負載。 　單相三線　式：電路中有二個等效交流電壓源，經由三條導線輸出至負載。 定義：電壓源藉由火線A、B與中線，將產生的電能輸送至負載，若負載有相同的阻抗大小與相同的相角，則稱為平衡負載，中線沒有電流流通。 電能損耗較小，≤≤。 成本低，。 供電電壓較高。 2. 三相電源 定義：三組電源輸出電壓大小相等，相位各差120°，且三組電壓相量和為0的正弦波電壓電源。 適用：需要穩定功率供應的大型動力工廠及大型發電系統。 (1)三相電動機的啟動比單相電動機簡便，震動較小，且噪音較低。 (2)三相電源較不易發熱，可以降低機械因使用太久而過熱。 (3)三相電源有多種不同的接法，可依不同負載需求而採用不同的連接方式。 (4)三相系統可以供給平衡負載所需的穩定功率，且效率也較其他多相系統高。 (5)三相系統的結構較其他多相系統簡單，且較單相與二相系統的輸出功率大。 (6)相同負載功率的電力系統，採用三相系統的能量耗損比單相系統少，可以節省較多的電力成本。 (7)三相電源若連接平衡負載，則通過中線之電流為0，可減少能量損耗。 定義：多相電源各相電壓交流波形到達正峰值時的順序。 重要性：多相電源當各相電源分別供應不同負載時，需特別注意各相電壓之相序。 定義：將三繞組逆時針旋轉，通過P點之順序為ABC。 特性：= E　0° = E　( 120° = 定義：將三繞組逆時針旋轉，通過P點之順序為ACB。 特性：= E　0° = E　+ 120° = (1)若負載為三相平衡負載，則： 線電壓為相電壓的倍　E= 線電流等於相電流　I= I 線電壓越前相電壓30° 中性線電流為0（若為三相不平衡負載，中性線電流等於三個線電流之向量和） (2)總有效功率：P = 3IR = 3EIcos=EIcos (3)總無效功率：Q = 3IX = 3EIsin=EIsin (4)總視在功率：S = 3IZ = 3EI=EI (5)總功率因數：P.F. = cos== (1)若負載為三相平衡負載，則： 線電壓等於相電壓　 E= E 線電流為相電流的倍　I= 線電流滯後相電流30° 相同電壓下，Δ接負載之消耗功率為Y接負載之3倍。 (2)總有效功率：P = 3IR = 3EIcos=EIcos (3)總無效功率：Q = 3IX = 3EIsin=EIsin (4)總視在功率：S = 3IZ = 3EI=EI (5)總功率因數：P.F. = cos== 適用：三相平衡電路 有效功率：P= 3 無效功率：Q= 適用：三相三線平衡或不平衡電路 P= EIcos(( 30°) P= EIcos(+ 30°) 總有效功率：P= P+ P 總無效功率：Q=(P( P) 總功率因數：P.F. == = 適用：三相平衡或不平衡電路 總有效功率：P= P+ P+ P 3. 交流網路分析 (1) 電流源與電壓源的互換 電壓源　　電流源 電流源　　電壓源 依據 諾頓定理 戴維寧定理 公式 == = == = (2) 戴維寧定理及諾頓定理 戴維寧定理 諾頓定理 定理 一個具有混合電源的交流網路中，對其負載端而言，乃相當於一恆定電壓源與阻抗串聯的等效電路。 一個具有混合電源的交流網路中，對其負載端而言，乃相當於一恆定電流源與阻抗並聯的等效電路。 公式 = == = ==(//) (3) 最大功率轉移定理 負載為一可調純電阻R時 負載為一可調純電阻與電抗串聯的元件時 電路 條件 R= | Z| = = 公式 I= P= IR = I = P== IR 第2部分　自我評量（題目前有「＊」者，請見書末解析） 一、選擇題 I. 基本題 （ C ） 1. 求戴維寧等效阻抗時，必須將電路中電源　（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ） A ） 2. 某單相交流電源內阻抗為Z　(，欲獲得最大功率輸出，其負載阻抗應為　（Ａ）　（Ｂ）　（Ｃ）　（Ｄ）。 （ A ） 3. 某交流電源= 100　0° V，內阻為20 ( j10，若負載欲獲得最大功率，負載應為　（Ａ）　（Ｂ）20j10　（Ｃ）　（Ｄ）10j20。 ＊（ A ） 4. 同第3題，負載的最大功率為 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ） D ） 5. 在相同條件之下，單相三線制其線路用銅量可較單相二線制節省　（Ａ）1（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ） D ） 6. 三相電動機做Y接線時，其輸出功率為P，今改為?接線，其輸出功