107 國營臺灣鐵路公司不分職等 營運員-電機 台鐵營運人員 營運員(電機) (電機機械) 考古題詳解

核心觀念

本題考查電動機的運轉原理與佛來明定則。載流導線置於磁場中會受到電磁力作用，電動機利用這個作用使導線或線圈轉動。判斷電動機中磁場、電流與受力方向時，使用佛來明左手定則。

解題方法

左手伸開，使拇指、食指與中指互相垂直：

• 食指指向磁場方向（由 N 極指向 S 極）。
• 中指指向電流方向（傳統電流方向）。
• 拇指所指方向就是導線受力或運動方向。

因此，題目問「電動機定則」，應選佛來明左手定則。

選項分析

• (A) 佛來明左手定則：正確。 用於判斷載流導線在磁場中受力的方向，對應電動機原理。
• (B) 佛來明右手定則：錯誤。 用於判斷導線切割磁力線時感應電流的方向，對應發電機原理。
• **(C) 安培左手定則：錯誤。

核心觀念

大型汽輪發電機運轉時，轉子因電流與磁場作用會產生熱量，需要有效冷卻。大型機組常以氫氣作為冷卻介質；氫氣密度低、導熱能力佳，能降低轉子旋轉時的風阻損失，並有效帶走熱量。

解題方法

辨認題目問的是大型渦輪發電機轉子的典型冷卻氣體。電機機械常識中，大型發電機以氫氣冷卻；氫氣的低密度可減少轉子高速旋轉造成的摩擦與風阻，良好的導熱能力則有助於散熱，因此選氫氣。

選項分析

• (A) 氧：錯誤。 氧氣不是大型發電機轉子的冷卻氣體，且具有助燃性，不適合作為此用途的冷卻介質。
• (B) 氮：錯誤。 氮氣可用於某些惰化或保護用途，但不是大型渦輪發電機轉子的典型冷卻氣體。
• **(C) 氦：錯誤。

核心觀念

變壓器在運轉時會產生鐵損（磁滯損與渦流損）與銅損（線圈電阻熱損），所產生的熱量若無法即時排除，會加速絕緣材料老化並縮短設備壽命。因此，中大型變壓器通常會浸泡於絕緣油中，利用油的流動與外部散熱設備進行熱交換。

變壓器常見的冷卻方式依照「內部絕緣油流動動力」與「外部散熱介質機制」區分如下：

解題方法

本題可透過拆解題幹的散熱運作機制直接判定：

1. 內部循環動力：「以泵強迫絕緣油流動」$\to$ 利用油泵（Pump）強制將變壓器內部的熱油快速抽取循環至冷卻散熱排，稱為「送油」（或強迫油循環）。
2. 外部散熱機制：「以風扇散熱」$\to$ 散熱器外部藉由電動風扇強迫吹風以加速冷卻，稱為「風冷」。

將內外兩者機制組合，該冷卻方式即為「送油風冷式」。

選項分析

• (A) 送油風冷式：正確。內部以油泵強制熱絕緣油迅速流動通過冷卻管排，外部同時以風扇強制吹風冷卻，大幅提高散熱係數與容量，常用於中大型變電所之主變壓器。
• (B) 送油水冷式：錯誤。

核心觀念

浸油式變壓器以絕緣油作為絕緣與冷卻介質。油若長期接觸空氣中的氧氣與水分，容易氧化、吸濕，造成油質劣化並降低絕緣性能。為減少油與外界空氣接觸，可在油面上方填充氮氣，形成惰性氣體保護層。

解題方法

判斷關鍵在於找出適合作為油面保護氣體的選項：它應能隔絕空氣，且不易與變壓器油或內部材料反應。氮氣化學性質穩定，常用於浸油式變壓器的氣體封存，降低氧氣與水分進入油中的機會，因此選氮氣。

選項分析

• (A) 氫：錯誤。 氫氣具有可燃性，若設備內發生故障或洩漏，會增加燃燒與爆炸風險，不適合作為油面保護氣體。
• (B) 氮：正確。 氮氣性質穩定，可在油面上方形成保護氣體空間，減少絕緣油接觸外界空氣，防止油質劣化。
• **(C) 氦：錯誤。

核心觀念

本題考查單相感應電動機的起動構造。就各種可自行起動的單相感應電動機而言，蔽極式感應電動機的構造最簡單。

單相主繞組通電後產生脈動磁場，本身無法提供淨起動轉矩，因此需要額外的起動設計。蔽極式利用磁極上一個短路銅環，稱為蔽極線圈，使被蔽部分與未蔽部分的磁通產生相位差，形成起動轉矩。

解題方法

比較各選項需要哪些起動元件，便能判斷構造的複雜程度：

• 蔽極式：利用短路銅環產生起動作用，不需電容器及離心開關。
• 分相式：設有主繞組與起動用輔助繞組，通常還需要離心開關。
• 電容式：設有主繞組、輔助繞組及電容器；部分型式還需要起動切換裝置。

因此，起動構造最簡單的是蔽極式感應電動機。

選項分析

(A) 蔽極式感應電動機：正確。 通常採鼠籠式轉子，定子磁極的一部分套上短路銅環。銅環中的感應電流使被蔽部分的磁通落後於未蔽部分，形成由未蔽部分朝被蔽部分移動的磁場效果，帶動轉子起動。其起動構造簡單、成本低，但起動轉矩小、效率較低，常用於小型風扇等低功率設備。

(B) 分相式感應電動機：錯誤。 利用主繞組與輔助繞組的阻抗差異，使兩繞組電流產生相位差而起動。

核心觀念

本題考查單相感應電動機的起動與運轉方式，以及家用洗衣機常見的電動機型式。單相電源本身無法在靜止時產生足夠的起動轉矩，因此常利用輔助繞組及電容，讓輔助繞組電流與主繞組電流產生相位差，形成起動轉矩。

解題方法

依電容在電動機中的用途判斷：若電容只在起動時接入，便是電容起動式；若電容在起動及運轉時都留在電路中，則屬永久電容式或雙值電容式。一般家用洗衣機常採用永久電容式單相感應電動機，運轉平順，且不需離心開關切除起動電容。

選項分析

• (A) 永久電容式：正確。 電容串接於輔助繞組，起動與運轉期間都持續接入，適合需要平順運轉的家用洗衣機。
• (B) 電容起動式：錯誤。 起動時接入較大電容以取得較大的起動轉矩；電動機加速後，起動電容會由開關切離，並非洗衣機常見的標準答案。
• **(C) 高增益電容式：錯誤。

核心觀念

直流發電機的感應電勢為

其中 $P$ 為磁極數、$\Phi$ 為每極磁通量、$Z$ 為電樞導體總數、$N$ 為轉速（每分鐘轉數）、$A$ 為電樞並聯路徑數。對同一部發電機，若磁通量與其他條件不變，感應電勢 $E$ 與轉速 $N$ 成正比。

解題方法

設原感應電勢與轉速分別為 $E_1$、$N_1$，調整後為 $E_2$、$N_2$。依比例關係：

題目要求感應電勢降為原來的 $\frac{1}{2}$，因此：

所以轉速應降為原來的 $\frac{1}{2}$。

選項分析

核心觀念

• 電動機依電源與構造可分為直流電動機（以直流電源運轉，具電刷與換向器）、交流電動機（以交流電源運轉，包括感應電動機與同步電動機），以及靜止機（變壓器，無轉動部分，不屬於電動機）。
• 家用插座供應的是單相交流市電（台灣為 110 V／220 V、60 Hz）。
• 感應電動機的轉速略低於同步轉速，同步轉速為 $N_s = \dfrac{120f}{P}$，轉差率為 $s = \dfrac{N_s - N_r}{N_s}$。
• 家電常用單相感應電動機（電容式、罩極式等），構造簡單、無電刷、成本低、維修容易。

解題方法

本題以「電源」與「構造」兩個條件判斷。題目明確指出設備為「家用」，家用插座為單相交流市電，因此電動機的電源必為交流，直流電動機與靜止機可直接排除。

剩下交流電動機與同步機需要區分。同步機的轉子需直流激磁或永磁，並須解決起動問題，主要用於發電機與大型工業驅動。電風扇、冰箱與冷氣的壓縮機及風扇，多為單相感應電動機，因此歸屬交流電動機。

以 4 極、60 Hz 為例，同步轉速為 $N_s = \dfrac{120 \times 60}{4} = 1800$ rpm。家電的感應電動機在負載下轉速低於 1800 rpm，轉差率為正值，這正是感應電動機的特徵。

選項分析

• (A) 直流電動機：錯誤。 直流電動機需直流電源，家用市電為交流。傳統直流電動機具電刷與換向器，不適合大量用於一般家電。近年變頻機種雖採無刷直流馬達，但電源仍須經市電整流與變頻器轉換，命題慣例仍以傳統交流機種為準。
• (B) 交流電動機：正確。 電扇、冰箱與冷氣的壓縮機及風扇，均接於單相交流市電，所用的是單相感應電動機。吹風機多採串激式萬用電動機，其構造雖可交直流兩用，但實際接於交流市電運轉，故歸屬交流電動機。
• **(C) 同步機：錯誤。

核心觀念

變壓器的鐵損是鐵心因交變磁通產生的損失，主要包括磁滯損與渦流損。在頻率與鐵心材料固定時，磁通密度大致與外加電壓成正比，因此鐵損會隨外加電壓增加而上升，但不等同於單純的電壓平方關係。

解題方法

磁滯損可近似表示為 $P_h \propto f B_m^n$，其中 $B_m$ 為最大磁通密度、$n$ 通常大於 1；渦流損則近似為 $P_e \propto f^2 B_m^2$。變壓器電勢方程式為

在匝數 $N$ 與頻率 $f$ 固定時，磁通 $\Phi_m$ 與外加電壓 $V$ 大致成正比。雖然渦流損含有磁通平方項，磁滯損也與磁通呈非線性關係，但兩者合計的鐵損並不普遍等於外加電壓平方的函數。就本題各選項而言，外加電壓提高會使鐵損增加，最適當的描述是與外加電壓成正比。

選項分析

• (A) 與磁通成正比：錯誤。 磁滯損與磁通密度呈非線性關係，渦流損則近似與磁通密度平方成正比，不能概括為鐵損與磁通成正比。
• (B) 與外加電壓成正比：正確。 在頻率與變壓器結構固定的條件下，外加電壓提高會使磁通提高，鐵損隨之增加；

核心觀念

本題考電機損失的分類。渦流損是鐵損的一部分，鐵損主要包含磁滯損與渦流損：

當鐵心內的磁通隨時間變化時，依電磁感應原理，鐵心內會產生感應電動勢，並形成迴旋流動的電流，稱為渦流。渦流流經鐵心本身的電阻而產生熱，所消耗的功率就是渦流損。

解題方法

依「損失發生的位置與成因」判斷：

鐵心內磁通變化 → 產生渦流 → 鐵心發熱 → 歸類為鐵損。

渦流損雖然也是電流通過電阻所造成的焦耳熱，但它發生於鐵心，不能因此歸類為繞組的銅損。

選項分析

• (A) 鐵損：正確。 鐵損主要由磁滯損及渦流損組成，因此渦流損屬於鐵損。
• (B) 銅損：錯誤。 銅損通常指電樞、定子、轉子及磁場等繞組因電流流經電阻而產生的損失，基本關係為 $P_{\mathrm{銅損}}=I^2R$；與鐵心內的渦流損不同。
• **(C) 機械損：錯誤。

核心觀念

電機機械的電樞鐵心會隨轉子旋轉而經歷交變磁通，因此鐵心內會產生鐵損，主要包括渦流損失與磁滯損失。矽鋼具有較高的電阻率，製成薄片並彼此絕緣疊合後，可抑制鐵心內感應電流的流動，降低渦流損失。

解題方法

依材料特性判斷：使用矽鋼片疊成電樞鐵心，主要是藉由提高電阻並縮小渦流迴路，減少感應電流及其焦耳熱損失。因此本題選渦流損失。

選項分析

• (A) 雜散損失：錯誤。 雜散損失是未能簡單歸入銅損、鐵損或機械損失的其他損失，並非採用矽鋼鐵心的主要目的。
• (B) 磨擦損失：錯誤。 磨擦損失屬於機械損失，主要與軸承、電刷接觸及旋轉部件有關，與鐵心材料無直接關係。
• (C) 渦流損失：正確。 矽鋼片電阻率較高，疊片間又有絕緣，可限制渦流大小並降低其造成的熱損失。

核心觀念

雙鼠籠式感應電動機的轉子有內、外兩組鼠籠導體，兩組導體都與轉子鐵心形成閉合回路。其設計利用轉子頻率隨轉速變化的特性，兼顧起動轉矩與正常運轉效率。

起動時轉差率 $s$ 大，轉子電流頻率為 $f_2=sf_1$，漏抗 $X_2=2\pi f_2L_2$ 隨之增大；外層鼠籠的漏磁通較少、漏抗較小，起動電流因而較集中於外層。外層採用較高電阻，以提升起動轉矩。

正常運轉時轉差率小，轉子頻率與漏抗都下降，電流較多流經內層鼠籠。內層電阻低，能降低轉子銅損，維持良好運轉效率。常見結構因此是：外層高電阻、低漏抗；內層低電阻、高漏抗。

解題方法

先辨認雙鼠籠的功能分工：起動時需要較大的轉子電阻來提高起動轉矩；正常運轉時則希望轉子電阻較小，以減少銅損。再搭配外層漏抗較小、內層漏抗較大的結構特性，可判斷外層須為高電阻、低電感（低漏抗）。

選項分析

• (A) 外層電阻小，電感小：錯誤。 外層電感（漏抗）小的描述正確，但外層電阻應大，才能改善起動特性。
• **(B) 外層電阻大，電感小：正確。

核心觀念

本題旨在測驗三相感應電動機（Three-Phase Induction Motor）負載變動時的運轉特性與轉差率定義。

1. 同步轉速（Synchronous Speed, $N_s$）： 定子三相對稱繞組通入三相對稱交流電後，產生旋轉磁場之轉速，由電源頻率 $f$ 與極數 $P$ 決定： $N_s = \frac{120f}{P}\quad (\text{rpm})$ 當電源頻率與極數不變時，$N_s$ 為固定常數。

2. 轉差率（Slip, $S$）： 轉子轉速 $N_r$ 與同步轉速 $N_s$ 之間的相對差值比率，定義為： $S = \frac{N_s - N_r}{N_s}$ 反推轉子實際轉速為： $N_r = (1 - S)N_s$

3. 轉矩平衡與自我調速機制： 電動機穩定運轉時，電磁轉矩 $T_e$ 必須與負載轉矩 $T_L$ 達成平衡（$T_e = T_L$）。

解題方法

由物理運轉機制循序推導：

1. 無載狀態（No-Load）： 電動機軸端未帶負載，僅需克服微小的機械摩擦與風阻損耗，所需電磁轉矩極小。此時轉子轉速 $N_r$ 極為接近同步轉速 $N_s$（$N_r \approx N_s$），轉差速度 $(N_s - N_r)$ 極小，故無載轉差率極低（一般 $S_{nl} \approx 0.001 \sim 0.01$）。

2. 負載增加過程（Loading）： 當機械負載由無載逐漸增加時，$T_L > T_e$，使轉子減速，轉速 $N_r$ 隨之下降。

3. 轉差率之變化： 定子旋轉磁場切割轉子導體的相對速度（即轉差速度 $N_s - N_r$）隨 $N_r$ 下降而增加，進而感應出較大的轉子電動勢與轉子電流，產生更大的電磁轉矩 $T_e$ 以達到新的轉矩平衡。 由轉差率定義公式： $S = \frac{N_s - N_r}{N_s} = 1 - \frac{N_r}{N_s}$ 因電源電壓與頻率不變，$N_s$ 為定值；負載漸增導致轉子轉速 $N_r$ 降低，使得分子 $(N_s - N_r)$ 變大，因此轉差率 $S$ 必定增加。

選項分析

• (A) 增加：正確。負載由無載漸增時，轉子轉速 $N_r$ 下降，由公式 $S = \frac{N_s - N_r}{N_s}$ 可知轉差率 $S$ 隨之增加。

核心觀念

雙值電容式單相感應電動機具有起動繞組，並使用兩種電容量不同的電容器：

• 起動電容：容量較大，能在起動時提供較大的相位差與起動轉矩；電動機起動後，由離心開關或繼電器將其切離。
• 運轉電容：容量較小，起動後仍與運轉繞組串聯，持續改善相位關係與運轉性能。

解題方法

題目問兩個電容中哪一個容量較大。抓住用途差異即可：起動時需要較大的轉矩，因此採用較大的起動電容；運轉時則由較小的運轉電容持續接入。

選項分析

• (A) 運轉電容：錯誤。 運轉電容在電動機運轉期間持續接入，容量通常小於起動電容。
• (B) 起動電容：正確。 起動電容容量較大，用來提高起動轉矩，起動完成後通常會切離。

核心觀念

本題考「單相感應電動機各種起動方式的性能比較」，關鍵是同時比較起動特性與運轉特性。

單相感應電動機只有主繞組通電時，不能自行起動，因此可加設與主繞組在空間上相差約 $90^\circ$ 電角度的輔助繞組，並使兩繞組的電流產生相位差，以建立起動轉矩。其起動轉矩可概略表示為：

其中，$I_m$ 為主繞組電流，$I_a$ 為輔助繞組電流，$\alpha$ 為兩電流的時間相位差。在其他條件相近時，相位差接近 $90^\circ$，有利於產生較大的起動轉矩。

但起動與正常運轉所需的最佳電容量不同：起動時採較大電容量，以取得較大的起動轉矩；正常運轉時採適當的較小電容量，以改善功率因數與運轉平順性。

解題方法

以「起動時是否有適當的起動電容」及「正常運轉時是否保留運轉電容」兩點判斷。

雙值電容式同時設有起動電容與運轉電容，其作用如下：

1. 起動時：起動電容與運轉電容並聯，再與輔助繞組串聯。總電容量較大，使主、副繞組電流形成有利的相位差，得到較大的起動轉矩。
2. 正常運轉時：轉速升高至設定值後，由離心開關等裝置切離起動電容，保留運轉電容與輔助繞組繼續工作，使運轉時的功率因數、效率與轉矩平順性較佳。

因此，能兼顧起動與運轉需求的是雙值電容式。

選項分析

• (A) 分相式：錯誤。 利用主、副繞組的電阻與電抗比例不同，使兩繞組電流產生相位差。由於相位差較小，起動轉矩較有限，且起動電流較大；起動後通常切離輔助繞組，整體性能不及雙值電容式。

核心觀念

永久電容式電動機又稱電容運轉式單相感應電動機。它在輔助繞組串聯一個運轉電容，並讓電容在啟動後持續接在線路中。電容使主、輔繞組電流產生相位差，形成旋轉磁場，產生啟動轉矩並維持運轉。

此型電動機沒有離心開關；但因運轉電容與輔助繞組必須配合運轉性能選定，啟動轉矩通常不大，較適合風扇、鼓風機等啟動負載較輕的用途。

解題方法

抓住永久電容式的兩項特徵即可判斷：

1. 電容持續接在線路中：不需要離心開關切除啟動繞組。
2. 啟動與運轉共用電容運轉配置：運轉平順、噪音與振動較小，但啟動轉矩通常不如電容啟動式電動機大。

因此，題目問「何者不正確」，應選把「起動轉矩大」歸為永久電容式特性的選項。

選項分析

• (A) 噪音小、振動小：正確。 永久電容使主、輔繞組的磁場相位較為適當，運轉較平順，因此噪音與振動較小。

• (B) 效率高、線路電流小：正確。 永久電容式電動機的運轉特性良好，功率因數與效率表現較佳，運轉電流通常較小。

核心觀念

電動機的輸出功率是機械輸出功率；效率定義為輸出功率與輸入功率之比：

單相交流電路的有功輸入功率為：

因此，已知輸出功率、效率、電壓與功率因素，可先求輸入功率，再求滿載電流。電容起動式是電動機的型式，與本題的功率計算無關。

解題方法

先由效率求滿載輸入功率：

代入單相有功功率公式 $P_{\text{in}}=VI\cos\phi$，求滿載電流：

依計算結果，滿載電流約為 $3.0\,\mathrm{A}$，與題列選項均不相符。

選項分析

核心觀念

本題考查隱極式同步發電機之輸出功率（功角特性）。

當電樞電阻忽略不計（$R_a = 0$）時，單相同步發電機之輸出實功率（$P$）公式為： $P = \frac{E \cdot V}{X_s} \sin\delta$

其中：

• $E$：無載感應電動勢（激磁電壓）
• $V$：端電壓
• $X_s$：同步電抗
• $\delta$：負載角（又稱功率角或轉矩角，即感應電動勢 $\mathbf{E}$ 超前端電壓 $\mathbf{V}$ 的相角）

特別注意：本題為單相同步發電機，直接套用單相功率公式即可，切勿多乘 3 倍。

解題方法

1. 整理已知條件：

• 系統相數：單相
• 端電壓 $V = 220\,\mathrm{V}$
• 感應電動勢 $E = 250\,\mathrm{V}$
• 同步電抗 $X_s = 20\,\Omega$
• 負載角 $\delta = 30^\circ$
• 電樞電阻 $R_a = 0$

2. 代入輸出功率公式推導計算： $P = \frac{E \cdot V}{X_s} \sin\delta$

將數值代入： $P = \frac{250 \times 220}{20} \times \sin 30^\circ$

分步計算： $\frac{220}{20} = 11$ $250 \times 11 = 2750$ $\sin 30^\circ = 0.5$ $P = 2750 \times 0.5 = 1375\,\mathrm{W}$

選項分析

• (A) 正確：計算結果為 $1375\,\mathrm{W}$，完全符合功率公式之計算結果。
• (B) 錯誤：此數值為 $2750\,\mathrm{W}$，即最大輸出功率 $P_{\max} = \frac{E \cdot V}{X_s}$（當

核心觀念

同步電動機的定子接上交流電源後會產生旋轉磁場，但轉子因慣性無法立即跟上該磁場，單靠直流激磁不能自行啟動。常見的啟動方式是利用轉子磁極面上的阻尼繞組，使電動機先以感應電動機方式起動。

解題方法

啟動初期，轉子磁場繞組不加直流激磁，而是短路。定子旋轉磁場切割阻尼繞組，感應電流並產生啟動轉矩；待轉速接近同步轉速後，再對轉子磁場繞組加入直流激磁，使轉子磁場與定子旋轉磁場同步，進入同步運轉。

選項分析

• (A) 加入交流激磁：錯誤。 同步電動機的轉子磁場繞組正常運轉時使用直流激磁；啟動時也不以交流激磁作為標準起動方式。
• (B) 短路：正確。 啟動時將轉子磁場繞組短路，讓阻尼繞組產生感應電流與起動轉矩。
• **(C) 加入直流激磁：錯誤。

核心觀念

本題考查交流發電機的「頻率、磁極數與轉速」關係。轉子每轉一圈，每一對磁極會使感應電勢完成一個週期，因此：

其中，$f$ 為頻率（$\mathrm{Hz}$）、$P$ 為磁極總數、$n$ 為轉速（$\mathrm{rpm}$）。式中的 $P/2$ 是磁極對數，$n/60$ 則是每秒轉數。

解題方法

已知磁極數 $P=12$、頻率 $f=60\,\mathrm{Hz}$，將公式整理為：

代入數值：

亦即，$12$ 極共有 $6$ 對磁極，轉子每轉一圈產生 $6$ 個電氣週期。要在每秒產生 $60$ 個週期，轉子每秒須轉 $60/6=10$ 圈，換算為每分鐘即為 $10\times60=600$ 轉。

選項分析

以 $f=Pn/120$ 驗算各選項：

• (A) $720\,\mathrm{rpm}$：錯誤。 頻率為 $12\times720/120=72\,\mathrm{Hz}$，高於題目要求。
• (B) $600\,\mathrm{rpm}$：正確。 頻率為 $12\times600/120=60\,\mathrm{Hz}$，符合題意。

核心觀念

感應電動機的同步轉速由電源頻率與極數決定：

其中 $N_s$ 為同步轉速（rpm）、$f$ 為電源頻率（Hz）、$P$ 為極數。雙速感應電動機切換極數時，轉速會隨極數改變；題目所給的實際轉速也會受轉差率影響。

解題方法

低速時採用 $8$ 極，高速時採用 $4$ 極。在頻率相同且為定轉矩雙速電動機的條件下，兩種極數下的轉差率近似相同，因此實際轉速比可按同步轉速比計算：

已知低速實際轉速為 $1200\,\mathrm{rpm}$，故：

選項分析

• (A) $1800\,\mathrm{rpm}$：錯誤。 未符合極數由 $8$ 極減為 $4$ 極時，轉速約增為兩倍的關係。

核心觀念

發電機的額定容量以額定電壓與額定輸出功率表示。直流發電機滿載時，端電壓為額定電壓，輸出功率為額定功率，兩者關係為

其中 $V_t$ 為端電壓，$I_L$ 為負載電流。複激式是直流發電機的磁場接線型式，本題求滿載電流時，直接使用額定電壓與額定功率即可。

解題方法

先將額定功率換算為瓦特：

滿載時端電壓為 $220\,\mathrm{V}$，因此

選項分析

• (A) $220\,\mathrm{A}$：錯誤。 將額定電壓的數值誤當成電流，未依功率與電壓求電流。
• (B) $200\,\mathrm{A}$：錯誤。 不符合 $I_L=P_{\text{out}}/V_t$ 的計算結果。
• **(C) $500\,\mathrm{A}$：正確。

核心觀念

本題考查三相同步發電機之短路比（Short-Circuit Ratio, 簡稱 $SCR$）​的定義與基本計算。

1. 短路比（$SCR$）定義： 在額定轉速下，發電機產生額定開路端電壓所需的場電流（激磁電流）$I_{f0}$，與三相短路時產生額定電樞短路電流所需的場電流 $I_{fs}$ 之比值： $SCR = \frac{I_{f0}}{I_{fs}} = \frac{I_{f(\text{開路額定電壓})}}{I_{f(\text{短路額定電流})}}$
2. 與同步電抗之關係： 短路比與發電機未飽和（或飽和）標麼值同步電抗 $X_{s(\mathrm{pu})}$ 成反比，即： $SCR = \frac{1}{X_{s(\mathrm{pu})}}$ 短路比愈大，代表同步電抗愈小、電壓調整率愈佳、系統穩定度愈高，但鐵心截面積與發電機體積成本也愈大。

解題方法

題目給定條件：

• 發電機短路比 $SCR = 1.5$
• 開路時場電流 $I_{f0} = 3\,\mathrm{A}$（即產生額定開路端電壓所需之場電流）

欲求短路時場電流 $I_{fs}$（即產生額定短路電樞電流所需之場電流）：

依短路比公式： $SCR = \frac{I_{f0}}{I_{fs}}$

代入已知數值： $1.5 = \frac{3\,\mathrm{A}}{I_{fs}}$

解出短路場電流 $I_{fs}$： $I_{fs} = \frac{3\,\mathrm{A}}{1.5} = 2\,\mathrm{A}$

故短路時所需之場電流為 $2\,\mathrm{A}$。

選項分析

• (A) $2\,\mathrm{A}$：正確。由公式 $I_{fs} = \frac{I_{f0}}{SCR} = \frac{3}{1.5} = 2\,\mathrm{A}$ 計算無誤。
• (B) $1.5\,\mathrm{A}$：錯誤。此數值為題幹給定的短路比 $SCR = 1.5$，或誤將兩數相減（$3 - 1.5 = 1.5\,\mathrm{A}$），非計算結果。

核心觀念

感應電動機切斷交流電源後，若立即向定子繞組通入直流電，定子會建立固定方向的磁場。轉子仍因慣性旋轉，導體切割此磁場而產生感應電流與制動轉矩，使電動機減速停止。這種方法稱為直流注入制動，也稱直流制動，屬於電氣制動。

解題方法

抓住題幹中的操作描述：「切斷交流電源後，立即輸入直流到定子繞組」。這正是直流注入制動的辨識特徵。題目所列選項中，對應名稱為「單相制動」。

選項分析

• (A) 單相制動：正確。 本題將交流電源切除後，改以直流電流建立定子固定磁場的方式稱為單相制動；旋轉中的轉子在磁場中產生制動轉矩。
• (B) 動力制動：錯誤。 動力制動是廣義的電氣制動方式名稱，並非題幹所描述之直流注入定子的特定方法。
• (C) 再生制動：錯誤。 再生制動時，感應電動機進入發電狀態，將機械能轉換成電能並回送電源；

核心觀念

本題考查「轉矩、轉速與旋轉功率」的關係：

其中，$P$ 為功率（$\mathrm{W}$）、$T$ 為轉矩（$\mathrm{N\cdot m}$）、$\omega$ 為角速度（$\mathrm{rad/s}$）。

若轉速 $n$ 的單位為每分鐘轉數（$\mathrm{rpm}$），必須先換算：

因為每轉一圈為 $2\pi$ 弧度，每分鐘為 $60$ 秒。

題目未提供發電機的效率或損失，依忽略損失的理想情況計算輸出功率。

解題方法

已知轉矩 $T=4\,\mathrm{N\cdot m}$、轉速 $n=6000\,\mathrm{rpm}$，先求角速度：

代入功率公式：

取 $\pi=3.14$，得：

選項分析

• (A) $628$ 瓦特：錯誤。 此數值約等於角速度的數值 $200\pi$，尚未乘上轉矩 $4\,\mathrm{N\cdot m}$。
• (B) $1500$ 瓦特：錯誤。 在本題角速度下，此功率對應的轉矩約為 $1500/(200\pi)=2.39\,\mathrm{N\cdot m}$，與題設的 $4\,\mathrm{N\cdot m}$ 不符。
• **(C) $1884$ 瓦特：錯誤。

核心觀念

直流發電機的電樞繞組電阻，取決於線圈在電樞中的串、並聯關係。單分疊繞的並聯路徑數等於磁極數，因此六極機有 $6$ 條並聯路徑。

解題方法

共有 $36$ 個線圈，每個線圈電阻為 $1\,\Omega$。單分疊繞時，每一並聯路徑平均分配線圈數，各路徑中的線圈串聯：

因此每一路徑的電阻為：

六條相同路徑並聯，電樞繞組總電阻為：

選項分析

• (A) $1\,\Omega$：正確。六條並聯路徑各為 $6\,\Omega$，並聯後總電阻為 $1\,\Omega$。
• (B) $2\,\Omega$：錯誤。未依六條並聯路徑計算總電阻。
• (C) $3\,\Omega$：錯誤。

核心觀念

直流發電機的感應電勢為

其中 $P$ 為磁極數、$\Phi$ 為每極磁通量、$Z$ 為電樞導體總數、$N$ 為轉速（每分鐘轉數），$A$ 為電樞並聯路徑數。題目只改變繞組接法，其他條件維持不變，因此電樞電壓與並聯路徑數 $A$ 成反比。

解題方法

波繞與疊繞的並聯路徑數不同：

• 單波繞：$A=2$，與磁極數無關。
• 單疊繞：$A=P$。

本題為 $4$ 極機，波繞改成疊繞後，並聯路徑數由 $2$ 增為 $4$。代入電勢公式比較：

因此

選項分析

• (A) $400\,\mathrm{V}$：錯誤。 接法改變不會使電壓增加為原來的四倍；疊繞的並聯路徑較多，每一路徑分配到的串聯導體較少，電壓降低。
• **(B) $200\,\mathrm{V}$：錯誤。

核心觀念

• 電樞反應：電樞電流 $I_a$ 產生電樞磁動勢 $F_a$，與主磁極磁動勢 $F_f$ 疊加，使氣隙磁場分布改變。
• 磁中性面偏移：空載時磁通密度為零的位置稱為原磁中性面（與幾何中性線重合）。負載時電樞反應使其偏移：發電機順旋轉方向移動，電動機則逆旋轉方向移動。
• 電樞磁動勢與電流關係：$F_a = K_a I_a$，其中 $K_a$ 為由繞組構造決定的常數。
• 本題考的是偏移角 $\delta$ 與 $I_a$ 的函數關係，依命題前提（磁路未飽和、磁動勢線性疊加）判斷。

解題方法

以線性疊加法分析。取原磁中性面為 $\theta = 0$，在其附近作以下近似：

• 主磁極磁動勢呈線性變化：$F_f \approx s\,\theta$，其中斜率 $s$ 為定值（由氣隙磁導決定）。
• 電樞磁動勢在該處近似為常數：$F_a = K_a I_a$。

磁通密度為零處即合成磁動勢為零，因此新的磁中性面位置 $\theta_n$ 滿足：

$s\,\theta_n + K_a I_a = 0$

偏移量的大小為：

$|\theta_n| = \frac{K_a}{s}\, I_a \propto I_a$

由此可知，偏移角與電樞電流成正比。線性假設使 $s$ 保持定值，正是比例關係的來源。

選項分析

• (A) 正確：$\dfrac{K_a}{s}$ 為常數，故 $|\theta_n|$ 與 $I_a$ 成正比。
• (B) 錯誤：$I_a$ 增加時 $F_a$ 增加，需要抵消的磁動勢增加，偏移角也隨之增加，兩者為正相關，不是反比。

核心觀念

比壓器（電壓互感器）的額定電壓比，表示高壓側額定電壓與低壓側額定電壓之比：

其中 $V_H$ 為高壓側電壓，$V_L$ 為低壓側電壓。題目給定額定電壓比 $20:1$，表示高壓側電壓是低壓側的 $20$ 倍。

解題方法

已知低壓側電壓 $V_L=110\,\mathrm{V}$，因此：

又 $1000\,\mathrm{V}=1\,\mathrm{kV}$，所以：

選項分析

• (A) $2.2\,\mathrm{V}$：錯誤。 這比低壓側的 $110\,\mathrm{V}$ 還小，不符合高壓側為低壓側 $20$ 倍。
• (B) $22\,\mathrm{V}$：錯誤。 小於低壓側電壓，並非高壓側電壓。

核心觀念

本題考查變壓器的電壓比與匝數比。依題意，以 $110\,\mathrm{V}$ 側為一次側、$220\,\mathrm{V}$ 側為二次側，並忽略變壓器內部壓降。

理想變壓器的一、二次側電壓與繞組匝數成正比：

其中 $V_1、V_2$ 為一次側、二次側的交流電壓有效值，$N_1、N_2$ 為兩側繞組匝數。額定電壓用來決定電壓比，實際輸出則隨實際輸入電壓成比例變動。

解題方法

先由銘牌上的額定電壓求得升壓倍率：

當一次側實際施加 $100\,\mathrm{V}$ 時，二次側電壓為：

選項分析

• (A) $100\,\mathrm{V}$：錯誤。 此值等於一次側輸入電壓，忽略了本變壓器具有 $2$ 倍升壓作用。
• (B) $200\,\mathrm{V}$：正確。 二次側電壓為一次側實際電壓的 $2$ 倍，因此為 $200\,\mathrm{V}$。
• (C) $110\,\mathrm{V}$：錯誤。 此為一次側的額定電壓，並非題目所求的二次側實際電壓。
• **(D) $220\,\mathrm{V}$：錯誤。

核心觀念

電動機效率定義為輸出功率與輸入功率之比：

本題已知馬力額定值代表電動機的輸出功率，且直流輸入功率為 $P_{\text{輸入}}=VI$。換算時採用 $1\,\text{馬力}=746\,\mathrm{W}$。

解題方法

先將 $5$ 馬力換算為輸出功率：

由效率 $\eta=81\%=0.81$，可得輸入功率：

再由直流功率公式 $P_{\text{輸入}}=VI$ 求電流：

因此滿載輸入電流約為 $46\,\mathrm{A}$。

選項分析

• (A) $36\,\mathrm{A}$：錯誤。 這個數值低於依效率換算所得的滿載輸入電流。
• (B) $40\,\mathrm{A}$：錯誤。 若輸入電流為 $40\,\mathrm{A}$，輸入功率僅 $100\times40=4000\,\mathrm{W}$，不足以在 $81\%$ 效率下輸出 $3730\,\mathrm{W}$。
• **(C) $46\,\mathrm{A}$：正確。

核心觀念

本題考直流複激發電機的複激方式與負載變化時的端電壓特性。複激發電機的串激繞組磁勢，可能與分激繞組磁勢相助或相抗；串激繞組電流則隨負載電流增加而增加，因此會影響磁通與端電壓。

直流發電機的端電壓可概略表示為

其中 $E_g$ 為感應電勢，$I_aR_a$ 是電樞電阻壓降。負載增加時，電樞電流與內部壓降通常增加；若複激磁勢提供足夠的補償，端電壓便可維持，甚至上升。

解題方法

先辨認各種直流發電機的負載電壓特性：

• 分激式：負載增加時，端電壓通常下降。
• 差複激式：串激磁勢抵銷分激磁勢，負載增加時端電壓下降較明顯。
• 欠複激式：串激磁勢雖與分激磁勢相助，但補償不足，端電壓仍隨負載增加而下降。
• 過複激式：串激磁勢補償超過電阻壓降等因素造成的電壓下降，端電壓隨負載增加而上升。

因此，符合題意的是過複激式。

選項分析

核心觀念

本題考查電機（旋轉電機與變壓器）內部損失的分類以及各項損失在試驗量測上的原理與方法。

電機運轉時的內部損失主要分為四類：

1. 銅損（$P_{\text{cu}}$，電阻損失）：電流流經繞組導體時所產生的焦耳熱損失。單相為 $P = I^2 R$，三相為 $P = 3 I_{\text{phase}}^2 R_{\text{phase}}$。
2. 鐵損（$P_c$，核心損失）：包含磁滯損（$P_h$）與渦流損（$P_e$）。
3. 機械損失（$P_m$）：包含軸承摩擦損、碳刷摩擦損及旋轉風阻損（僅存在於旋轉電機，變壓器無此損失）。
4. 雜散負載損失（$P_{\text{stray}}$）：負載電流產生的漏磁通在導體周圍金屬結構中感應之額外渦流損。

在電機工程實務中，量測方式區分為「直接量度（Direct Measurement）」與「間接分離／估算（Indirect Separation / Estimation）」。能否「直接量度」，取決於該損失是否能透過靜態物理量（如繞組電阻與電流）直接測得，而不需透過能量轉換與運轉總功率扣除推算。

解題方法

判定損失是否可以直接量度的關鍵切入點：

1. 直接量度的可行性： 銅損本質為純導體電阻的發熱損失，在電機處於靜止狀態下，即可使用直流電橋（如惠斯登電橋、凱爾文雙電橋）或直流伏安計法，精確測量出各繞組的直流電阻值 $R$（再換算至工作溫度基準），配合已知的額定或運轉電流 $I$，即可直接由公式求得精準的銅損值： $P_{\text{cu}} = I^2 R$ 因此，銅損屬於可直接測得基準量（電阻與電流）進行量度的損失。

2. 間接求取或分離的特性：

• 鐵損與機械損在運轉中同時發生，統稱為旋轉損失（或無載損失）。在無載試驗中，瓦特計測得的是「無載總輸入功率」，必須先扣除微量的無載銅損，再利用「變電壓外推法」或由輔助原動機帶動，才能間接將鐵損與機械損分離，無法以單一儀表獨立直接量測。
• 雜散負載損失分佈極為複雜，無法直接以儀器測量，一般依據國家標準（CNS）或國際規範（IEEE、IEC）按額定輸出的特定百分比（通常約 $0.5\% \sim 1\%$）進行估算，或由總輸入-輸出功率差扣除各項已知損失後間接求得。

綜合上述，僅有銅損可以透過直接測量電阻與電流而直接求得。

選項分析

• (A) 錯誤：鐵損包括磁滯損與渦流損，是由交變磁通在鐵心中所造成。實務上是透過「無載試驗（開路試驗）」測得無載總輸入功率後，再扣除無載銅損與摩擦風阻等機械損後間接分離推算求得，

核心觀念

三相感應電動機的定子有三組相繞組，分別配置在空間中彼此相隔 $120^\circ$ 電工度的位置。三相交流電流的相位也相差 $120^\circ$，配合定子繞組的空間配置，可產生旋轉磁場。

解題方法

定子三組繞組均勻分布於一個電氣週期的 $360^\circ$，因此相鄰繞組的電工角間隔為

故應選相隔 $120^\circ$ 電工度的選項。

選項分析

• (A) $90^\circ$：錯誤。 三組繞組若各隔 $90^\circ$，無法均勻分布於一個完整的 $360^\circ$ 電氣週期。
• (B) $120^\circ$：正確。 三組定子繞組均勻相隔 $120^\circ$ 電工度。
• **(C) $180^\circ$：錯誤。

核心觀念

三相感應電動機的定子繞組通入三相交流電後，會產生旋轉磁場。此磁場相對於定子的轉速稱為同步轉速，由電源頻率與磁極數決定：

其中，$n_s$ 為同步轉速（$\mathrm{rpm}$）、$f$ 為電源頻率（$\mathrm{Hz}$）、$P$ 為總磁極數。

定子旋轉磁場的同步轉速與轉子的實際轉速不同；本題問的是磁場「對定子」的轉速，因此直接求同步轉速。

解題方法

已知電源頻率 $f=60\,\mathrm{Hz}$、磁極數 $P=6$，代入公式：

因此，定子磁場相對於定子的轉速為 $1200\,\mathrm{rpm}$。

題目給的轉子轉速 $1120\,\mathrm{rpm}$，可用來計算磁場與轉子之間的相對轉速：

這個 $80\,\mathrm{rpm}$ 是轉差轉速，並非本題所求。

選項分析

• (A) $60$：錯誤。 $60\,\mathrm{Hz}$ 是電源頻率，不能直接當成磁場轉速；須配合磁極數換算。
• (B) $80$：錯誤。 $80\,\mathrm{rpm}$ 是定子磁場相對於轉子的轉速，即 $1200-1120$，參考對象與題意不同。
• **(C) $1200$：正確。

核心觀念

本題考同步電動機的同步轉速、角速率、軸輸出功率與輸出轉矩之間的關係。同步轉速由電源頻率與極數決定：

其中 $f$ 為頻率（Hz），$P$ 為極數。同步角速率為：

轉矩、角速率與機械輸出功率的關係為：

換算時採 $1\,\mathrm{HP}=746\,\mathrm{W}$。

解題方法

已知 $f=60\,\mathrm{Hz}$、$P=10$ 極，先求同步轉速：

因此同步角速率為：

輸出功率為：

輸出轉矩為：

選項中的 $49.49\,\mathrm{N\cdot m}$ 與計算結果的微小差異來自近似與取值方式，符合此題採用的計算精度。

選項分析

• (A) 錯誤。 同步角速率約為 $75.40\,\mathrm{rad/s}$，不是 $75.36\,\mathrm{rad/s}$。
• **(B) 正確。

核心觀念

感應電動機的同步轉速由電源頻率與定子磁極數決定：

其中 $f$ 為電源頻率（Hz），$P$ 為定子磁極數。轉子轉速為

其中 $s$ 為轉差率。轉子必須與旋轉磁場保持轉差，才能感應出電勢並產生轉矩。

解題方法

依同步轉速公式判斷各因素對轉速的影響：在磁極數不變時，提高電源頻率會提高同步轉速；電動機的轉子轉速也隨之提高。因此，增加電源頻率能讓感應電動機轉速加快。

選項分析

• (A) 增加電源頻率：正確。 由 $n_s=120f/P$ 可知，$f$ 增加時同步轉速上升；在其他條件相近下，轉子轉速也會提高。
• (B) 定子繞組級數越多：錯誤。 「級數」指磁極數時，$P$ 增加會使同步轉速降低，而非加快。例如頻率固定時，四極機的同步轉速低於二極機。
• (C) 外加電阻越小：錯誤。 外加電阻通常指繞線式轉子串接的電阻。

核心觀念

本題考查交流旋轉電機（特別是三相及單相感應電動機）定子繞組的結構與配置原理。

感應電動機的運轉基礎是建立一個穩定旋轉且波形接近正弦波的氣隙旋轉磁場。定子繞組的繞製方式通常從三個面向進行分類：

1. 依槽內導體層數：單層繞（Single-layer winding）與雙層繞（Double-layer winding）。
2. 依線圈於鐵芯圓周的分散程度：集中繞（Concentrated winding）與分布繞（Distributed winding）。
3. 依線圈跨距（節距）大小：全節距繞（Full-pitch winding）與短節距繞（Short-pitch / Fractional-pitch winding）。

其中，交流電機與直流電機或凸極集中磁極最根本的區別在於：交流電機為使空間磁動勢（MMF）波形盡可能接近正弦波以消除諧波，定子每相繞組必然分散配置於多個定子槽中，普遍採用「分布繞」。

解題方法

評估交流感應電動機定子繞組作法時，切入點為產生旋轉磁場的波形品質與散熱能力：

1. 磁勢波形正弦化： 若定子繞組採用「集中繞」，各相電流在氣隙產生的磁動勢呈矩形階梯狀，含有極高比例的高次諧波（如 3、5、7 次諧波），將引發嚴重的脈動轉矩、轉差率震盪、附加銅損鐵損以及高頻電磁雜音。 若改採「分布繞」，各線圈在空間中互相錯開一定角度，感應電動勢或磁勢在空間中相互疊加，使得整體合成階梯波平滑化，大幅削弱高次諧波，產生近乎純淨的正弦波磁動勢。
2. 電機溫升與散熱： 分布繞將導體均勻分散至定子圓周的各個槽內，銅損發熱點分散，散熱面積遠大於集中繞，大幅提升電動機的耐用度與輸出容量。

因此，不論電動機容量大小、單相或三相，「分布繞」皆為感應電動機定子繞組最基礎且一般通用的核心作法。

選項分析

• (A) 單層繞：錯誤

• 單層繞是指每個定子槽內僅放置一個線圈邊（單層導體）。

• 優點是槽內不需加設層間絕緣，小容量電動機嵌線容易、槽利用率高；

• 缺點是端部跨接複雜且相互交錯，且無法靈活採用短節距配置。現代交流感應電動機除極少數小型或微型機外，一般多採用雙層繞，故單層繞並非普遍通用的作法。

• (B) 分布繞：正確

• 分布繞是指將每極每相的線圈分散嵌放在兩個或兩個以上的定子槽內。

• 分布繞能使定子磁動勢階梯波大幅平滑化，氣隙磁通密度波形逼近正弦波，使分布因數 $k_d < 1$，顯著削弱了高次諧波電動勢與磁場脈動；

• 同時使繞組發熱均勻分散、利於通風散熱，為感應電動機定子繞組普遍且不可或缺的標準作法。

• (C) 雙層繞：非本題最佳通則

• 雙層繞是指每個槽內分置上下兩層線圈邊，中大型感應機多採用雙層繞，以便於採用形狀一致的模壓線圈並搭配短節距；

核心觀念

伺服電動機用於位置、速度或轉矩的精確控制，能依控制器命令快速啟動、停止或改變旋轉方向。其特性通常包括時間常數小、反應快、啟動轉矩大；種類則有直流伺服電動機與交流伺服電動機。

解題方法

逐項比對伺服電動機的典型特性：其控制系統須迅速回應命令，因此時間常數應小；伺服系統也能接受正轉、逆轉及停止等命令，且馬達通常具備較大的啟動轉矩。

選項分析

• (A) 時間常數大：錯誤。 伺服電動機要求快速響應，時間常數通常小；時間常數大代表反應較慢，不利於精密控制。
• (B) 可接受命令執行正、逆轉及停止：正確。 伺服系統能依控制命令控制運轉方向及啟停，以配合定位或運動控制需求。
• (C) 啟動轉矩大：正確。 伺服電動機須迅速克服負載、加速或改變運動狀態，通常具有較大的啟動轉矩。

核心觀念

本題考磁力線的基本性質與磁鐵周圍磁場的表示方式。磁力線是用來表示磁場方向與分布的假想曲線：曲線上任一點的切線方向，代表該點磁場方向；磁力線分布越密集，表示磁場越強。

磁力線是連續的閉合曲線，在磁鐵外部由 N 極指向 S 極，在磁鐵內部則由 S 極回到 N 極，因此不會真正起始或終止於磁極。

解題方法

逐一核對選項是否符合磁力線的定義與性質。判斷時要區分磁力線在磁鐵「外部」的方向與整條磁力線的走向，也要分清磁力線的幾何性質和磁極間的磁力作用。

選項分析

• (A) 正確。 磁力線連續且互不相交。若兩條磁力線相交，交點就會有兩個不同的切線方向，代表同一點的磁場同時具有兩個方向，與磁場方向唯一矛盾。
• (B) 錯誤。 磁力線本身是表示磁場的假想曲線，不具有實際的吸引作用。磁極間的作用是異性磁極相吸、同性磁極相斥；不能把磁力線的性質說成「相吸」。
• (C) 錯誤。 只說明了磁鐵外部的磁力線方向。

核心觀念

電容起動式單相感應電動機利用起動線圈與串聯電容器，使起動線圈電流和行駛線圈電流產生相位差，形成旋轉磁場與起動轉矩。馬達起動後，起動裝置通常會切離起動線圈，改由行駛線圈維持運轉。

因此，若送電後不能自行起動，但手動轉動轉軸後可以持續正常運轉，表示行駛線圈仍能產生運轉磁場，故障重點在起動電路。

解題方法

先區分「起動能力」與「持續運轉能力」：

• 無法自行起動：起動轉矩不足，優先檢查起動線圈、電容器及起動開關。
• 手動轉動後能正常運轉：行駛線圈及供電大致正常，因為馬達已能在轉動狀態下持續運轉。

本題選項中，起動線圈斷線會使起動電路失效，符合「不能自行起動、手轉後仍能運轉」的現象。

選項分析

• (A) 電容器損毀：不選。 電容器故障會使起動線圈與行駛線圈間的相位差不足，確實可能造成起動轉矩不足；但本題要辨認的故障為起動線圈斷線。單就題幹的症狀而言，電容器故障也可能造成類似現象，因此題目若要求唯一答案，選項設計存在歧義；按標準命題意旨，應選起動線圈故障。