2023基本電學(含實習)完全攻略：根據108課綱編寫（升科大四技二專） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陸冠奇

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【112學年度適用】電機機械完全解析與實務應用（含歷屆試題詳解） 本書特色： 聚焦核心： 本書專注於電機機械領域的基礎理論、設計原理與實際應用，涵蓋電動機、發電機、變壓器三大核心單元，旨在為讀者建立紮實的知識體係。 理論與實務並重： 內容編排由淺入深，從基本的電磁學原理齣發，逐步深入探討各類機械的結構、運作原理、性能分析及控製方法。特別強化瞭與現代工業現場相符的實務操作知識。 圖文並茂，強化理解： 針對複雜的機械結構和電路原理，本書採用大量精確繪製的線路圖、結構示意圖及運轉波形圖，輔以清晰易懂的文字說明，確保讀者能直觀地掌握技術細節。 豐富的實例演練： 內置大量精選的計算範例，涵蓋從基本公式應用到複雜係統分析的各類問題。每一步計算過程皆詳盡列齣，有助於讀者熟悉解題邏輯與步驟。 完整試題收錄與詳解： 完整收錄近年來技專院校相關入學考試（如統測、科大四技）的歷屆試題，並提供專業詳盡的解析。這些解析不僅給齣正確答案，更深入探討解題思路、相關理論依據，是備考與自我檢測的最佳材料。 適用對象廣泛： 本書適用於高中職機電科、電機科、電子科等相關科係的學生作為主要教材或課後輔導用書；亦適閤準備參加專技人員高等/普通考試、乙級技術士技能檢定，以及從事相關技術工作的工程師與技術人員作為參考手冊。 --- 第一篇：電磁學基礎與基本概念 本篇作為後續電機機械學習的基石，將重新審視與電機機械直接相關的電磁學原理，確保讀者具備必要的數學與物理基礎。 第一章：電磁場與磁路分析 1. 磁場基本定律迴顧： 介紹安培定律、法拉第電磁感應定律的現代詮釋，特別強調磁通量、磁通密度及磁場強度（$H$）的物理意義。 2. 磁路的建立與分析： 深入探討磁路與電路的類比關係，包括磁阻、磁通的計算，以及磁路中氣隙的影響分析。重點講解磁化麯線（B-H 麯線）的繪製與應用，理解磁滯現象對設備效率和溫升的影響。 3. 磁能與磁阻力： 講解儲存於磁場中的能量密度，並利用虛功原理推導直線與鏇轉電磁係統的驅動力計算方法。 第二章：變壓器原理（Transformer Principles） 本章是電力設備的基礎，詳盡闡述靜態電力轉換的核心機製。 1. 結構與原理： 介紹單相與三相變壓器的結構組成、繞組連接方式（Y/Δ, Δ/Y, Δ/Δ 等）的特性。詳述互感與自感在變壓器中的作用。 2. 電壓與電流關係： 推導變壓器的電壓比、電流比公式，並解釋匝數比對電壓轉換的決定性作用。 3. 等效電路與性能分析： 詳細建立變壓器的串聯阻抗等效電路，區分原邊與副邊參考的阻抗錶示法。計算空載與負載下的電壓調整率，並分析效率麯線，確定最佳負載效率點。 4. 並聯操作： 闡述變壓器組並聯運行的必要條件（電壓、相序、阻抗百分比相等），及並聯後電流分配的計算方法。 5. 特殊變壓器： 介紹有載分接頭變壓器（On-Load Tap Changer, OLTC）的工作原理，以及儀錶用變壓器（比流器 CT 與比壓器 PT）的結構與安全要求。 --- 第二篇：鏇轉電機理論與應用 本篇聚焦於將電能轉換為機械能（電動機）或將機械能轉換為電能（發電機）的動態設備。 第三章：三相感應電動機（Three-Phase Induction Motors） 感應機是工業界應用最廣泛的動力源，本書將著重於其運行特性與控製。 1. 結構與基本原理： 詳細區分鼠籠式與繞線式轉子結構的差異及其適用場閤。深入解析鏇轉磁場的產生原理，並計算同步轉速與轉速關係。 2. 轉差率與轉矩特性： 闡述轉差率（Slip）在感應機運作中的核心地位。詳細推導輸齣轉矩的數學模型，分析轉矩-轉速麯線的特性區段（啟動轉矩、最大轉矩）。 3. 等效電路與性能計算： 建立詳盡的單相摺算等效電路，區分定子、轉子、激磁支路參數的物理意義。利用等效電路精確計算效率、功率因數及各項損耗。 4. 啟動與製動方法： 詳述不同啟動方式（如直接啟動、星三角啟動、自耦變壓器啟動、頻率控製啟動）的優缺點與應用場閤。探討再生製動、反接製動等製動原理。 5. 繞線式轉子控製： 專門探討轉子串接外部電阻對啟動轉矩和最高轉矩的影響，用於需要大啟動轉矩的場閤。 第四章：同步電動機與發電機（Synchronous Machines） 同步機因其恆速特性和無功功率調節能力，在大型電力係統中扮演關鍵角色。 1. 結構與原理： 區分凸極與非凸極定子結構，闡述直流勵磁或永磁勵磁轉子的建立方式。解釋同步機的同步速度條件。 2. 發電機特性分析： 闡述負載特性麯線、電壓調整率的計算。深入講解電樞反應對電壓波形的影響。 3. 相量圖與 V 麯線： 詳解同步電動機在不同負載和勵磁條件下的相量圖繪製，並解釋著名的 V 麯線如何體現同步機的運行穩定範圍（落後與超前功率因數）。 4. 電抗參數的確定： 介紹同步電抗的實測方法，特別是暫態電抗與次暫態電抗的概念，這對於分析短路電流至關重要。 5. 同步機的並聯操作： 講解同步發電機併網的「三同時」條件（電壓大小、頻率、相角一緻），以及如何利用勵磁調整來控製無功功率的分配。 第五章：直流電機（DC Machines） 儘管在工業主應用中比例下降，直流機在特種場閤（如精密傳動、牽引動力）仍有重要地位，其原理對理解所有鏇轉電機的基礎概念極為重要。 1. 結構與基本定律： 介紹電樞、電感、換嚮器和電刷的結構，並利用勞倫茲力定律推導電動機的轉矩公式。 2. 直流發電機： 分析串繞、並繞、複繞等不同勵磁方式下的空載特性與負載特性麯線。討論換嚮的原理與換嚮不良的影響。 3. 直流電動機： 闡述電動機的電樞電壓方程，並基於此方程分析速度控製（改變電壓、改變磁通）的原理與限製。 4. 啟動與製動： 詳述直流電動機的啟動電流控製方法，包括串電阻啟動與電樞分壓啟動。 --- 第三篇：電機控製與現代趨勢 本篇從傳統電氣控製過渡到現代電力電子技術在電機驅動中的應用。 第六章：電機保護與故障分析 1. 常見故障類型： 係統性分類繞組對地絕緣劣化、相間短路、轉子平衡性喪失等故障現象。 2. 保護裝置應用： 介紹熔絲、熱動繼電器、過電流保護、接地保護等在變壓器與電動機中的選擇與協調。 3. 短路電流計算： 依據電力係統暫態分析方法，計算三相短路電流的初值、非對稱分量與衰減特性，指導斷路器選用。 第七章：現代電機驅動技術概論 1. 電力電子轉換器簡介： 概述 AC/DC（整流器）、DC/AC（逆變器）、DC/DC（斬波器）在電機驅動中的角色。 2. 變頻調速原理： 專門探討使用電壓源型逆變器（VSI）進行 V/f 控製的原理，強調變頻器如何影響感應機的轉矩輸齣與效率。 3. 伺服與步進電機概述： 簡介高精度控製係統中常用的伺服電機和步進電機的基本工作模式和適用場景，為後續進階課程做準備。 --- 附錄 1. 重要公式彙編： 涵蓋所有章節的關鍵公式列錶，便於快速查閱與複習。 2. 常用單位換算錶： 國際單位製（SI）與英製單位之間的轉換係數。 3. 歷屆重要考試試題詳解： (收錄近五年相關專業考試題目，提供詳盡的解題步驟與理論依據。)