電路分析(交流電路、線性電路與暫態現象)
在線電壓200 V(有效值)的平衡三相電源上,如圖(a)連接每相阻抗為 Z = 8 + j6 Ω 的Y接負載。三相合計的有效功率最接近下列哪一項?
- A約1.1 kW
- B3.2 kW
- C9.6 kW
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正確答案:B. 3.2 kW
解法1(一相乘以3):Y接的相電壓為 200/√3 ≈ 115.5 V,|Z| = √(8² + 6²) = 10 Ω,因此相電流(= 線電流)約為11.55 A。一相的有效功率為 I²R = 11.55² × 8 ≈ 1067 W,三相為 3 × 1067 ≈ 3200 W = 3.2 kW。解法2(三相功率公式):功率因數為 cos φ = 8/10 = 0.8,因此 P = √3 × VL × IL × cos φ = √3 × 200 × 11.55 × 0.8 ≈ 3.2 kW。解法3(整理公式):P = 3 × (VL/√3)² × R/|Z|² = VL² × R/|Z|² = 200² × 8/100 = 3200 W,也可以完全不用 √3 計算。
- A. 約1.1 kW 是一相的功率,三相合計為其3倍。
- B. 正確。P = √3 VL IL cos φ ≈ 3.2 kW。
- C. 9.6 kW 是把線電壓200 V直接加在各相上計算的值,相當於同一負載改為Δ接時的功率。