民國115年 高考三級 航空器維修 航空器電氣系統
第1題
某型飛機之緊急電源系統使用24 V 鉛酸蓄電池供應重要航電設備。已知 設備正常工作時持續消耗15 A 電流，依設計要求，當主發電系統故障後， 電池須能獨立供電至…
題目
某型飛機之緊急電源系統使用24 V 鉛酸蓄電池供應重要航電設備。已知 設備正常工作時持續消耗15 A 電流，依設計要求，當主發電系統故障後， 電池須能獨立供電至少2.5 小時，試求：（每小題5 分，共15 分） 電池最小容量應為多少安培小時（Ah）？ 電池儲存能量為多少瓦時（Wh）？ 電池總能量為多少焦耳（J）？
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、最小容量計算：依電荷量公式 Q = I × t，設備持續消耗 15 A、須獨立供電 2.5 h，故 Q = 15 × 2.5 = 37.5 Ah。此即在設計要求下電池應具備之最小額定容量，答 37.5 安培小時（Ah）。
- 二、儲存能量：電池標稱電壓 24 V，能量 E = V × Q = 24 × 37.5 = 900 Wh。亦可由功率觀點驗算：負載功率 P = 24 × 15 = 360 W，乘以 2.5 h 同樣得 900 Wh，兩種算法結果一致。
- 三、能量換算焦耳：1 Wh = 3600 J，故 900 Wh × 3600 = 3,240,000 J，即 3.24 × 10⁶ J（3.24 MJ）。計算時須先統一單位，不可將安培小時直接與焦耳混用，亦應注意 Wh 與 J 分屬能量之不同表示法。
- 四、工程考量與限制：鉛酸電池實際可用容量受放電率（Peukert 效應）、低溫與老化影響而衰減；24 V 蓄電池由 12 只 2 V 單體串聯，終止電壓約 1.75 V/單體（總計約 21 V）。實務選用常加 20% 以上餘裕，約 45 Ah，並須確認緊急負載啟動瞬間之大電流不致造成過大壓降。
AI 依官方試題文字產生的參考解答，非考選部公告答案，內容僅供備考參考。