民國105年 第1梯次 11600 電力電子乙級 學科考古題與答案

民國105年 第1梯次 11600 電力電子乙級 學科歷屆試題與答案,共 80 題可線上瀏覽,適合查詢考古題、題庫與解答。

題目與答案

第1題

一個三相Y 接線的發電機,其額定功率為1500 k V A ,若線電壓為2300 V 則線電流額定值 約為多少? 1. 450 A 2. 350 A 3. 650 A 4. 375 A 。

答案:(4) 375 A

解析:三相視在功率 S=√3×V_L×I_L,其中 V_L 為線電壓、I_L 為線電流;Y 接線時線電流等於相電流。代入 S=1500 kVA、V_L=2300 V:I_L=1500×10³/(√3×2300)=1500000/3983.7≒376.5 A,約為 375 A。計算時須注意 √3 不可省略,若誤用 S=V×I 會得到約 652 A,正好對應 650 A 這個誘答選項。

第2題

下圖所示,若輸入電壓ν i 為20 V 有效值,則電阻R L 端之平均值電壓為 1. V 2. 9 V 3. 18 V 4. 20 V 。

答案:(3) 18 V

第3題

以下對電晶體達靈頓電路的描述,何者為非? 1. 電壓增益很大 2. 電流增益很大 3. 輸入電阻極大 4. 輸出電阻極小。

答案:(1) 電壓增益很大

解析:達靈頓電路是把兩顆電晶體串接,總電流增益約為 β1×β2,因此電流增益極大、輸入電阻提高到 MΩ 等級、輸出電阻很小,適合當緩衝級。但其電壓增益約等於 1(實際上略小於 1),並不具備放大電壓的能力,故「電壓增益很大」的描述有誤。其代價是整體壓降約 1.4 V、功率損耗較高、切換速度較慢。

第4題

有一中間抽頭式全波整流電路,若欲得到50 V 之直流電壓平均值時,則所選用二極體的逆 向峰值電壓( P I V ) 最少應為多少? 1. 235 . 8 V 2. 157 . 2 V 3. 78 . 6 V 4. 50 V 。

答案:(2) 157 . 2 V

解析:中間抽頭式全波整流中,輸出平均值 Vdc=2V_m/π≒0.636V_m。由 50 V 反推峰值:V_m=50/0.636≒78.6 V。此電路中截止的二極體承受之逆向峰值電壓為變壓器二次側全繞組峰值,即 PIV=2V_m≒157.2 V,故選用耐壓至少須達此值並留餘裕。若誤用橋式整流的 PIV=V_m,會得到 78.6 V 而耐壓不足。

第5題

以下對射極隨耦器的描述,何者為非? 1. 可作阻抗匹配 2. 輸入電阻很大 3. 輸出電阻很大 4. 電壓增益≒1 。

答案:(3) 輸出電阻很大

解析:射極隨耦器(共集極組態)的電壓增益約等於 1 且相位相同,輸入電阻很大、輸出電阻很小,因此常作為阻抗匹配與緩衝級,用來驅動低阻抗負載。選項所述「輸出電阻很大」與實際特性相反,故為非。正因為輸出電阻小,才能提供較大負載電流而不致使輸出電壓明顯下降。

第6題

功率因數( P F ) 的定義,下列何者正確? 1. 平均功率/ 視在功率 2. 視在功率/ 虛功率 3. 虛功率/ 平均功率 4. 視在功率/ 平均功率。

答案:(1) 平均功率/ 視在功率

解析:功率因數定義為平均功率(實功率)P 與視在功率 S 的比值,即 PF=P/S,數值介於 0 與 1 之間,代表電能被有效利用的程度。視在功率 S=V_rms×I_rms,且 S=√(P²+Q²),其中 Q 為虛功率。純電阻負載時 Q=0、PF=1;含電感或電容時 PF 小於 1。其餘選項的比值皆不具定義上的意義。

第7題

50 H z 之交流三相感應電動機,若接於60 H z 電源時,其無載轉速 1. 較慢 2. 相等 3. 較快 4. 不一定。

答案:(3) 較快

解析:三相感應電動機的同步轉速公式為 ns=120f/P,其中 f 是電源頻率、P 是極數。同一台馬達的極數固定,所以轉速與頻率成正比;當頻率由 50 Hz 提高到 60 Hz,同步轉速會變成原來的 60/50=1.2 倍。無載運轉時,轉子轉速只略低於同步轉速,轉差率很小,因此無載轉速同樣會上升,所以答案為「較快」。實務上把 50 Hz 馬達改接 60 Hz,轉速約增加 20%,鐵損與負載轉矩需求也可能改變,須留意溫升與機械強度。

第8題

數位系統中,能將類比信號轉換為數位信號的裝置為 1. A / D c o n v e r t e r 2. D / A c o n v e r t e r 3. c o u n t e r 4. r e g i s t e r 。

答案:(1) A / D c o n v e r t e r

解析:A/D converter(類比數位轉換器)的功能,是把連續變化的類比電壓或電流,經過取樣、量化與編碼後,轉換成離散的數位碼,供微控制器或數位電路處理,例如把感測器輸出轉成 ADC 數值。D/A converter 的方向相反,是把數位碼還原成類比電壓或電流。counter 用來計數脈波次數,register 用來暫時存放資料,兩者都不具備類比轉數位的功能,故選 A/D converter。

第9題

對於隔離式轉換器,各國安規於電路板佈線時均會要求初級及次級的距離,此乃基於何種 考量? 1. 效率 2. 美觀 3. 散熱 4. 絕緣。

答案:(4) 絕緣

解析:隔離式轉換器的初級側直接連接市電等高壓,次級側則可能是人員可觸及的輸出端,因此安規會規定初級與次級之間在電路板上的沿面距離與空間距離,必要時還須開槽或加絕緣膠,以確保兩側的絕緣耐壓足夠,避免高壓擊穿、飛弧或漏電到次級側而造成電擊。這項要求著眼於電氣安全與絕緣協調,與轉換效率、外觀美觀或散熱設計並沒有直接關係,故選絕緣。

第10題

C P U 中的算術及邏輯單元( A L U ) 之功能為何? 1. 管理I / O 2. 處理運算 3. 控制信號單元 4. 管理記憶體。

答案:(2) 處理運算

解析:ALU(Arithmetic Logic Unit,算術邏輯單元)位於 CPU 的資料處理路徑上,負責執行加、減、乘、除等算術運算,以及 AND、OR、NOT、XOR 等邏輯運算,另外也常包含移位、比較與旗標設定。運算所需的控制信號由控制單元解碼指令後產生,指令與資料的存取由記憶體與匯流排系統負責,I/O 則由輸出入介面管理。因此 ALU 的核心功能是處理運算,答案為「處理運算」。

第11題

電晶體作開關使用時應偏壓在 1. 飽和區 2. 作用區和逆向區工作 3. 截止區和飽和區 4. 截止區和作用區。

答案:(3) 截止區和飽和區

解析:電晶體當開關使用時,只希望它處於兩種狀態:截止區(OFF)幾乎沒有集極電流,以及飽和區(ON)時 VCE(sat) 很低、電流大但壓降小。這兩種狀態下,電晶體的功率消耗 P=VCE×IC 都很小,發熱少、效率高。若工作在作用區(主動區),電晶體會同時承受較大電壓與較大電流,功率消耗與發熱明顯增加,不適合開關用途;逆向區則可能造成接面崩潰。故選截止區和飽和區。

第12題

電阻R = 10 Ω 與電感L = 2 m H 串聯電路,此電路時間常數為何? 1. 1 m s 2. 0 . 2 m s 3. 2 m s 4. 0 . 5 m s 。

答案:(2) 0 . 2 m s

解析:RL 串聯電路的時間常數公式為 τ=L/R。代入 L=2 mH=2×10⁻³ H、R=10 Ω,得 τ=(2×10⁻³)/10=2×10⁻⁴ 秒=0.2 ms。時間常數代表電流上升至穩態值約 63.2% 所需的時間,約 5τ 後可視為達到穩態。本題數值換算時,毫秒與微秒的單位最容易混淆,計算後須確認量級,因此答案為 0.2 ms。

第13題

一位元組( B y t e ) 是由多少位元( B i t ) 所組成的 1. 16 2. 8 3. 4 4. 32 。

答案:(2) 8

解析:位元(bit)是數位資料的最小單位,只能表示 0 或 1;位元組(Byte)則是由 8 個位元組成,可表示 0~255 共 256 種組合,常用來表示一個字元。因此 1 Byte=8 bits,記憶體容量與資料傳輸量常以 Byte 為單位,再以 KB、MB、GB 表示。16、32 位元通常指字組(word)或匯流排寬度,4 位元則稱為半位元組(nibble),皆非一位元組的定義,故選 8。

第14題

八進制532 轉換為二進制,下列何者正確? 1. 101011010 2. 011101110 3. 101011000 4. 110000110 。

答案:(1) 101011010

解析:八進制轉二進制時,只要把每一位八進位數各自展開成 3 位元二進位即可。532 的轉換為:5→101、3→011、2→010,依序串接得 101011010。驗證其他組合:011 101 110 分組為 3、5、6,即八進制 356;101 011 000 分組為 5、3、0,即 530;110000110 由右每 3 位分組為 110 000 110,即 606。皆與 532 不符,故選 101011010。

第15題

單相半波整流器若負載為一電容器,則整流器二極體之逆向峰值電壓為交流輸入電壓有效 值之 1. 倍 2. 2 倍 3. 1 倍 4. 2 倍。

答案:(4) 2 倍

第16題

下列何者為萬用計數器( U n i v e r s a l C o u n t e r ) 所不能測量? 1. 頻率比 2. 頻率 3. 脈波振幅 4. 週期。

答案:(3) 脈波振幅

解析:萬用計數器是以計數脈波配合時基(time base)來量測,可測頻率、週期、頻率比、時間間隔及脈波寬度等;但脈波振幅屬於電壓大小,必須用示波器或電壓表量測。因此萬用計數器不能測量脈波振幅,答案為選項 3。

第17題

下列功率元件,何者須加連續驅動信號才能持續導通? 1. T R I A C 2. G T O 3. S C R 4. I G B T 。

答案:(4) I G B T

解析:IGBT 屬電壓控制型元件,閘極需持續施加足夠的驅動電壓,才能維持導通;一旦移除閘極信號即關斷。SCR 與 TRIAC 一旦觸發便會鎖住導通,GTO 雖可由閘極關斷,但同樣屬鎖存型,不需連續驅動信號。因此須加連續驅動信號者為 IGBT,答案為選項 4。

第18題

電壓E m s i n ( ω t +30 ° ) V 與電流I m c o s ( ω t -90 ° ) A 之相位角差為多少? 1. 120 ° 2. 90 ° 3. 30 ° 4.

答案

  • 3

解析:先把電流表示式化成與電壓相同的正弦形式:cos(ωt-90°)=sin(ωt),所以電流的相位角為 0°;電壓的相位角為+30°。兩者相位角差為 30°-0°=30°,故答案為選項 3。

第19題

有20 μ F 、耐壓350 V 及4 μ F 、耐壓600 V 的兩只電容器,串聯後可耐至多少電壓而不致 打穿? 1. 720 V 2. 950 V 3. 350 V 4. 500 V 。

答案:(1) 720 V

解析:串聯電容器電荷相同,電壓與電容值成反比。20μF 承受 V1=V×4/(20+4)=V/6,4μF 承受 V2=V×20/(20+4)=5V/6。由 V1≤350V 得 V≤2100V;由 V2≤600V 得 V≤720V,取較小值 720V。此時 20μF 承受 120V、4μF 承受 600V,皆未超過耐壓,故選項 1 正確。

第20題

下圖所示為R L C 並聯電路,其總電流I 為多少? 1. 15 . 0 A 2. 11 . 2 A 3. 28 . 2 A 4. 12 . 6 A 。

答案:(2) 11 . 2 A

第21題

某直流伺服馬達作為定位系統控制時,宜採用下列何種驅動器 1. 四象限截波器 2. 相位控制整流器 3. 單象限截波器 4. 雙象限截波器。

答案:(1) 四象限截波器

解析:定位系統的直流伺服馬達須能正、反轉,並在加減速時進行電能回饋煞車,因此需要電壓與電流方向皆可改變的四象限驅動。四象限截波器可操作於正轉電動、正轉煞車、反轉電動及反轉煞車四種模式;單象限或雙象限截波器無法同時滿足双向運轉與煞車需求,故答案為選項 1。

第22題

能產生正弦波、方波、斜波或脈波的儀器是哪一種儀器? 1. 函數波信號產生器 2. 掃瞄信號產生器 3. 脈波信號產生器 4. 低頻信號產生器。

答案:(1) 函數波信號產生器

解析:函數波信號產生器可產生正弦波、方波、三角波或斜波、脈波等基本波形,並可調整頻率、振幅與工作週期;掃瞄信號產生器主要用於頻率掃描,脈波產生器與低頻信號產生器則波形種類較受限。因此能產生正弦波、方波、斜波或脈波者為函數波信號產生器,答案為選項 1。

第23題

下圖電路為一三相半波整流器,若線電壓為380 V,則負載R L 上之平均電壓約為 1. 440 V 2. 257 V 3. 220 V 4. 380 V 。

答案:(2) 257 V

第24題

電容均為1 μ F 之電容器共3 個,將其中兩個串聯後再與另一個並聯,則總電容應為多少 微法拉? 1. 3 μ F 2. 2 / 3 μ F 3. 3 / 2 μ F 4. 1 / 3 μ F 。

答案:(3) 3 / 2 μ F

解析:兩個 1μF 電容器串聯,等效電容為 C=(1×1)/(1+1)=0.5μF;再與另一個 1μF 電容器並聯,並聯電容相加,總電容為 0.5+1=1.5μF=3/2μF。因此答案為選項 3。

第25題

使用示波器測量電路上非接地之兩點電位差,應使用何種探棒? 1. 電壓探棒 2. 功率探棒 3. 差動探棒 4. 電流探棒。

答案:(3) 差動探棒

解析:示波器一般探棒的接地夾與電源線接地端相通,若直接量測電路中兩個非接地點的電位差,等於透過探棒地線把電路與大地接通,可能造成短路、燒毀元件或量測錯誤。差動探棒採隔離輸入,兩支輸入端皆不接地,並具高共模拒斥比(CMRR),可安全量測浮接或含高共模電壓之兩點壓差。電壓探棒多為單端輸入;功率探棒與電流探棒分別用於功率與電流量測,不能取代壓差量測。

第26題

電路板上電容故障,其規格為50 V 、470 u F ,若無完全相同電容可更換,替代電容以何者 為宜? 1. 25 V 、660 u F 2. 25 V 、1000 u F 3. 50 V 、240 u F 4. 100 V 、470 u F 。

答案:(4) 100 V 、470 u F

解析:更換電容的首要原則是耐壓不得低於原規格,否則加上工作電壓後容易擊穿;容量則可相同或略大,但不宜過小,以免濾波效果變差、漣波電壓升高。100 V、470 μF 的耐壓高於原本的 50 V,容量又與原規格相同,安全裕度足夠,最適合替代。25 V 的兩者耐壓都低於 50 V,不符合安全要求;50 V、240 μF 的容量只有原本的一半左右,濾波能力不足,可能造成電路工作不穩。

第27題

下列何者有萬用閘( U n i v e r s a l G a t e ) 之稱? 1. X O R 2. O R 3. N O R 4. A N D 。

答案:(3) N O R

解析:萬用閘是指只要用這一種閘,就能組合出所有布林函數的邏輯閘,NAND 與 NOR 都具有這種特性。以 NOR 為例,把兩個輸入接在一起,就等於 NOT;再搭配 NOR,即可做出 OR、AND 等各種邏輯。XOR、OR、AND 單獨使用時,本身沒有反相能力,無法只用同一種閘就實現 NOT,因此不具備萬用性。

第28題

功率級電晶體作開關之切換頻率為20 k H z ,則其切換週期為 1. 100 μ s 2. 50 μ s 3. 100 m s 4. 50 m s 。

答案:(2) 50 μ s

解析:頻率與週期互為倒數:T = 1/f。代入 f = 20 kHz = 20 × 10³ Hz,得 T = 1/(20 × 10³) = 50 × 10⁻⁶ s = 50 μs。選項中 100 μs 對應的是 10 kHz,與題目給的 20 kHz 不符;m s 為毫秒,比 μs 大一千倍,數值明顯過大。

第29題

下列何種電容器較適合用於溫度補償? 1. 鉭質電容器 2. 紙質電容器 3. 低介電係數陶瓷電容 4. 電解電容器。

答案:(3) 低介電係數陶瓷電容

解析:溫度補償用的電容要求電容值隨溫度的變化小且呈線性、介質損耗低,低介電係數陶瓷電容(如 NP0、C0G 類)溫度係數極小、穩定性佳,最適合。電解電容容量大但漏電流大、溫度特性差;鉭質電容有極性且溫度穩定性不如陶瓷;紙質電容介質損耗大、穩定性差,皆不宜作為溫度補償用。

第30題

下圖所示電路中,若輸出C 保持為1 ,則 1. A =B =1 2. A =B =C 3. A =0 、B =1 或A =1 、 B =0 4. A =0 ,B 可為任意值。

答案:(3) A =0 、B =1 或A =1 、 B =0

第31題

關於金屬皮膜電阻之敘述,下列何者錯誤? 1. 精密度較差 2. 體積較小 3. 穩定性較高 4. 雜音較小。

答案:(1) 精密度較差

解析:金屬皮膜電阻是在陶瓷基板上以真空濺鍍或蒸鍍方式形成金屬膜,再以雷射修整阻值,因此精密度高(誤差可達 ±1% 以內)、穩定性高、雜音小,且體積可做得較小。題目問的是「錯誤」的敘述,因此「精密度較差」與實際特性相反,為本題答案;其餘三項皆為金屬皮膜電阻的正確優點。

第32題

下圖所示電路中,當R 1 = R 3、R 2 = R 4 時,其輸出V o 可表示為 1. V o = R 2 / R 1 2. V o = R 1 / R 2 3. V o = R 2 / R 1 ( V 1 - V 2 ) 4. V o = R 2 / R 1 ( V 2 - V 1 ) 。

答案:(4) V o = R 2 / R 1 ( V 2 - V 1 )

第33題

單相橋式全波全控整流器( F u l l c o n v e r t e r ) 共用幾個S C R ? 1. 4 個 2. 6 個 3. 2 個 4. 8 個。

答案:(1) 4 個

解析:單相橋式全波全控整流器由四個橋臂組成,每個橋臂各使用一支 SCR(閘流體),共需 4 支;藉由控制各 SCR 的觸發角,即可調整輸出直流電壓的平均值。6 支 SCR 是三相橋式全控整流器的配置;2 支則為單相中心抽頭式(雙電源)全波整流,並非橋式結構。

第34題

測量電感值可使用下列何種儀器? 1. 電壓表 2. L C R 表 3. 電源供應器 4. 示波器。

答案:(2) L C R 表

解析:LCR 表可量測電感 L、電容 C 與電阻 R,並可同時顯示品質因數 Q 或損耗因數 D,是測量電感值最直接且準確的儀器。電壓表僅能量測電壓;示波器用於觀察波形與時序;電源供應器提供電源,三者都無法直接讀出電感量。

第35題

選用滅火「器材」時,主要「依據」是 1. 氣候 2. 溫度 3. 燃燒物 4. 風向。

答案:(3) 燃燒物

解析:滅火器材的選用以燃燒物(火災類別)為主要依據:A 類為普通可燃物、B 類為油類等可燃液體、C 類為氣體、D 類為金屬、E 類為電氣火災。例如油類火災宜用乾粉或泡沫,電氣火災宜用二氧化碳或乾粉,不可用水。氣候、溫度、風向只影響滅火操作與擴散,並非選用滅火器材的主要依據。

第36題

電力電子轉換器一般由下列那三種主要元件所組成? 1. 功率開關、電容、電阻 2. 電阻、電感、功率開關 3. 電阻、電容、電感 4. 功率開關、電感、電容。

答案:(4) 功率開關、電感、電容

解析:電力電子轉換器的核心是功率開關(如 MOSFET、IGBT、二極體)負責能量的截斷與導通,再搭配電感與電容作為儲能及濾波元件,才能構成降壓、升壓、返馳等各種拓撲。電感在開關導通時儲能、截止時釋能,電容則平滑輸出電壓、抑制漣波,兩者與功率開關合稱三大主要元件。電阻雖常見於驅動、阻尼或放電電路,但並非轉換器能量轉換所必需的主要元件,因此不列入。

第37題

左圖所示電路中,若v s = V m s i n ω t ,則V D 2 的波形為何? 1. 2. 3. 4. 。

答案

  • 1

第38題

功率電晶體除在開關切換期間外,不可工作於 1. 飽和區 2. 截止區 3. 逆向區 4. 作用區。

答案:(4) 作用區

解析:功率電晶體當開關使用時,只操作在飽和區(導通、飽和壓降小)與截止區(斷開、漏電流近乎零),使電壓與電流之乘積(瞬時功率)盡量小,降低導通與截止損失。作用區(主動區)同時承受較大電壓與較大電流,瞬時功率很大,只在切換過渡的極短時間內經過,不可長時間停留,否則損耗劇增而燒毀。逆向區則須避免超過額定逆向電壓,故正確答案為作用區。

第39題

下圖為昇壓型直流截波器,其電容C 0 的主要功能為何? 1. 減少輸出電壓 2. 濾除輸出電壓漣波 3. 提高輸出電流 4. 提高輸出電壓。

答案:(2) 濾除輸出電壓漣波

第40題

電晶體交換電路之開( T u r n O n ) 時間等於 1. 延遲時間+儲存時間 2. 延遲時間+上昇時間 3. 上昇時間+儲存時間 4. 延遲時間+下降時間。

答案:(2) 延遲時間+上昇時間

解析:開關導通時間 ton 係由延遲時間 td 與上升時間 tr 相加,即 ton = td + tr,表示從輸入驅動訊號下達,到集極(汲極)電流上升至額定值一定比例所需的時間。延遲時間是輸入訊號建立到電流開始上升的停滯期,上升時間則是電流由低爬升到穩態的期間。至於儲存時間 ts 與下降時間 tf 屬於關斷過程,toff = ts + tf,與開啟時間無關,故不可混用。

第41題

下圖所示電路中,V A B 之電壓為多少? 1. 3 V 2. 8 V 3. 6 V 4. 4 V 。

答案:(1) 3 V

第42題

某三相全橋式二極體整流器其三相電源頻率為60 H z,則二極體整流器的直流輸出電壓漣波 頻率為 1. 60 H z 2. 360 H z 3. 300 H z 4. 120 H z 。

答案:(2) 360 H z

解析:三相全橋式二極體整流器屬於六脈波整流,每一個電源週期內輸出會出現 6 個脈波,因此輸出漣波頻率為電源頻率的 6 倍。計算式:f_ripple = 6 × f_source = 6 × 60 Hz = 360 Hz。可與其他電路比較:單相全波為 2 倍頻(120 Hz),三相半波為 3 倍頻(180 Hz)。漣波頻率越高,濾波器所需元件值越小,輸出電壓越平穩。

第43題

組成計數器的主要元件是 1. 正反器 2. 解多工器 3. 多工器 4. 解碼器。

答案:(1) 正反器

解析:計數器的主要組成元件是正反器(flip-flop),它具備記憶與保持狀態的能力;將 n 個正反器串接或並接,每個提供一個位元,隨時脈脈衝依序改變狀態,即可累計輸入脈波數,n 個正反器可得到 2 的 n 次方種狀態。多工器、解多工器與解碼器均屬組合邏輯電路,輸出只取決於當時輸入,不具記憶功能,無法保存計數值,故不能作為計數器的核心。

第44題

控制系統中,當比例控制器之增益( G a i n ) 增大時,其穩態誤差將 1. 不變 2. 增大 3. 減小 4. 不一定。

答案:(3) 減小

解析:比例控制器的輸出為 u = Kp × e,Kp 為比例增益。當增益增大,相同的誤差 e 會產生更大的控制量,等效提高系統迴路增益;依終值定理,穩態誤差與迴路增益成反比,因此穩態誤差會減小。不過增益過大也會使相位邊界不足,造成超越量增大、振盪甚至不穩定,實務上須在誤差與穩定性間取捨。故就穩態誤差而言,增益增大使其減小。

第45題

「將多個已經組譯或編譯完畢的目的碼連結為唯一目的碼」是下列哪一種程式的功能? 1. 載入程式 2. 掃描程式 3. 連結程式 4. 剖析程式。

答案:(3) 連結程式

解析:連結程式(linker)的功能是把多個已組譯或編譯完成的目的碼模組,解析彼此的外部符號參考、重定位位址後,合併連結成單一的目的碼或可執行檔。載入程式(loader)負責將程式載入記憶體並啟動執行;編譯器與組譯器負責將高階語言或組合語言轉換成目的碼;剖析程式則用於語法或資料分析。依題意所述功能,正確者為連結程式。

第46題

閘流體中可以由閘極激發,也可以由閘極截止的是 1. G T O 2. S C R 3. D I A C 4. T R I A C 。

答案:(1) G T O

解析:GTO(閘極關斷閘流體)可由閘極正脈波觸發導通,也能施加負閘極電流強制關斷,兼具開啟與關閉控制能力,常用於需自換流的場合。SCR 只能由閘極觸發導通,關斷須靠陽極電流降至維持電流以下;DIAC 為雙向觸發二極體,沒有閘極;TRIAC 雖可由閘極觸發導通,但無法以閘極關斷,須等電流過零自然換流。故符合者可雙向控制者為 GTO。

第47題

下圖中,電流I 約為多少? 1. 2 . 1 A 2. 0 . 7 A 3. 1 . 6 A 4. 1 . 2 A 。

答案:(1) 2 . 1 A

第48題

下列何者不是電流控制型功率開關? 1. 矽控閘流體( S C R ) 2. 雙載子接面電晶體( B J T ) 3. 金氧半場效電晶體( M O S F E T ) 4. 閘關閘流體( G T O ) 。

答案:(3) 金氧半場效電晶體( M O S F E T )

解析:電流控制型的定義是:必須注入閘極或基極電流,才能控制導通或輸出電流。SCR 與 GTO 都靠閘極電流觸發並維持導通;BJT 靠基極電流控制集極電流,三者都屬於電流控制型。MOSFET 的閘極與通道之間隔著一層絕緣氧化層,靠閘極電壓形成通道,閘極幾乎不取電流,因此屬於電壓控制型,並非電流控制型,所以選 3。

第49題

某電晶體放大電路,輸入信號置於基極,其集極為輸出,而射極為輸入與輸出信號共用, 此放大器電路為 1. 共基極放大電路 2. 共射極放大電路 3. 共集極放大電路 4. 共閘極放大電路。

答案:(2) 共射極放大電路

解析:依三極交流信號接地的位置判斷:輸入在基極、輸出在集極、射極則為輸入與輸出共用(交流接地),此即共射極放大電路,具電流與電壓放大、輸出與輸入反相的特性。共基極是射極輸入、集極輸出,電流增益小於 1;共集極是基極輸入、射極輸出,電壓增益約為 1,又稱射極隨耦器;共閘極是場效電晶體的接法,並非此處所描述的 BJT 組態,故選 2。

第50題

三個電阻並聯,其電阻各為4 Ω 、8 Ω 及16 Ω ,若流經16 Ω 之電流為3 A ,則總電流應為 多少安培? 1. 18 A 2. 21 A 3. 6 A 4. 3 A 。

答案:(2) 21 A

解析:並聯各支路電壓相同,先由 16 Ω 支路求電壓:V = I × R = 3 A × 16 Ω = 48 V。再算各支路電流:I8 = 48 ÷ 8 = 6 A,I4 = 48 ÷ 4 = 12 A。總電流等於各支路電流之和:IT = 12 + 6 + 3 = 21 A。也可用等效電阻 1/R = 1/4 + 1/8 + 1/16 = 7/16,得 R = 16/7 Ω,IT = 48 ÷ (16/7) = 21 A,故選 2。

第51題

工業安全的目的是防止 1. 職業災害的發生 2. 工廠倒閉 3. 機器故障 4. 產品過量。

答案:(1) 職業災害的發生

解析:工業安全的核心目的在防止職業災害、保障勞工的安全與健康,這也正是職業安全衛生法的立法宗旨;其作法包括消除或控制危害源、改善作業環境、落實教育訓練與自動檢查。工廠倒閉屬經營財務問題,機器故障只是可能造成災害的危害源之一,產品過量則是生產排程或庫存管理的問題,三者都不是工業安全要防止的目標,故選 1。

第52題

下圖為單相變壓器中心抽頭式全波二極體整流電路,若V 1 及V 2 的有效值電壓皆為12 V , 則此二極體的最大逆向電壓為 1. 2. 3. 12 V 4. 24 V 。

答案

  • 2

第53題

下圖所示電路功能為 1. 微分器 2. 積分器 3. 放大器 4. 減法器。

答案:(1) 微分器

第54題

當電路d v / d t 過大時,易使閘流體 1. 延遲導通 2. 提早截止 3. 不受影響 4. 打穿。

答案:(4) 打穿

解析:閘流體的陽極與陰極之間存在接面電容,當 dv/dt 過大時,C·dv/dt 會產生較大的位移充電電流,使元件在未加閘極信號時就誤觸發,或造成局部電流集中、過熱而崩潰。因此實際應用須加 RC 緩衝電路(snubber)抑制電壓上升率,並遵守元件規格的 dv/dt 額定值。選項所述「延遲導通」「提早截止」「不受影響」都不符元件特性,故選 4。

第55題

下圖為何種開關元件的符號? 1. S C R 2. I G B T 3. G T O 4. B J T 。

答案:(2) I G B T

第56題

下圖電晶體驅動電路中,電容器C 功用為何? 1. 加速電容器 2. 反交連電容器 3. 濾波器 4. 偏壓旁路電容器。

答案:(1) 加速電容器

第57題

設電壓與電流之瞬時值為υ ( t ) = 200 s i n ( ω t + 30 ° ) V,i ( t ) = 10 s i n ( ω t - 15 ° ) A,則兩者相角之 關係為 1. 電壓落後電流45 ° 2. 電壓落後電流15 ° 3. 電壓超前電流45 ° 4. 電流落後電壓15 ° 。

答案:(3) 電壓超前電流45 °

解析:比較兩者的相角:電壓初相角為 +30°,電流初相角為 −15°,相位差 θ = 30° − (−15°) = 45°,且電壓相角較大,表示電壓超前電流 45°。因此電壓波形比電流波形早 45° 到達峰值。若說電流落後電壓,落後角度應為 45°,而不是 15°,所以選項 1、2、4 的角度或方向都不正確,故選 3。

第58題

樞密特觸發電路( S c h m i t t T r i g g e r C i r c u i t ) 有下列何種功能? 1. 可將方波轉變成三角波 2. 可將方波轉變成正弦波 3. 可將方波轉變成鋸齒波 4. 可將正弦波轉變成方波。

答案:(4) 可將正弦波轉變成方波

解析:樞密特觸發電路利用正回授形成兩個不同的臨界電壓(上、下臨界電壓),因而具有遲滯特性;當輸入緩慢變化的正弦波穿越這兩個臨界值時,輸出會快速在高低準位間切換,因此可把正弦波整形為邊緣陡峭的方波,並抑制雜訊造成的誤觸發。把方波轉成三角波須用積分器,轉成正弦波須用濾波器,轉成鋸齒波則須用特殊波形產生電路,故選 4。

第59題

下圖所示電路中,兩線圈共儲存多少能量? 1. 26 焦耳 2. 37 焦耳 3. 24 焦耳 4. 47 焦耳。

答案:(4) 47 焦耳

第60題

調變指數( M I ) 大於1 之波寬調變稱為 1. 雙曲線調變 2. 過調變 3. 指數調變 4. 線性調變。

答案:(2) 過調變

解析:波寬調變的調變指數 MI 通常定義為參考(調變)信號振幅與三角載波振幅之比。當 MI ≤ 1 時,調變信號完全落在載波範圍內,輸出脈寬與命令值呈線性關係;當 MI > 1 時,調變信號超出載波峰值,部分脈寬被削平而飽和,這種情形稱為過調變,會使輸出電壓無法維持線性,並產生較多低頻諧波。雙曲線、指數、線性調變都不是此定義下的名稱,故選 2。

第61題

依電工法規規定,下列屋內電壓何者稱為低壓? 1. 380 伏特 2. 800 伏特 3. 220 伏特 4. 110 伏特。

答案:(1) 380 伏特、(3) 220 伏特、(4) 110 伏特

解析:依「屋內線路裝置規則」的用電電壓分類,低壓是指交流600伏特以下的供電電壓;常見的110V、220V、380V都低於這個門檻,因此三者都算低壓。800伏特已超過600伏特,屬於高壓(600V以上至22800V)範圍,不能算低壓。判別時,只要把標稱電壓與600V門檻比較即可。

第62題

由S C R 及二極體組成之三相半轉換器( s e m i - c o n v e r t e r ),其電源為三相Y 接220 V、60 H z ( 變壓器二次側Y 接而成),若負載電流為12 A,連續且無漣波成分。於激發延遲角= 60 ° 時, 下列哪些選項正確? 1. S C R 電流平均值為4 A 2. S C R 電流有效值約為6 . 93 A 3. 變壓器利用率約為0 . 5 4. 整流效率為1 。

答案:(1) S C R 電流平均值為4 A、(2) S C R 電流有效值約為6 . 93 A、(4) 整流效率為1

解析:三相半轉換器中,每只SCR在一個週期內導通120°。電流平均值 I_avg=12×(120/360)=4A;電流有效值 I_rms=12×√(120/360)=12×0.577=6.93A。變壓器利用率經計算約0.72,因此「約0.5」的說法不成立。由於負載電流連續且沒有漣波,輸出為純直流、交流成分為零,理想情況下整流效率為1。

第63題

下列何者是雙極性接面電晶體( B J T ) 的接腳名稱? 1. 集極( c o l l e c t o r ) 2. 閘極( g a t e ) 3. 射極 ( e m i t t e r ) 4. 基極( b a s e ) 。

答案:(1) 集極( c o l l e c t o r )、(3) 射極 ( e m i t t e r )、(4) 基極( b a s e )

解析:BJT是電流控制元件,三個接腳分別為集極(Collector)、基極(Base)與射極(Emitter),使用時由基極電流控制集極電流。閘極(Gate)則是MOSFET、SCR、GTO等以電壓或閘流方式控制的元件才有的接腳,BJT並沒有閘極。

第64題

電解電容器的兩條引出線,下列敘述何者正確? 1. 與廠商之製作有關 2. 較長的一端為負極 3. 較短的一端為負極 4. 較長的一端為正極。

答案:(3) 較短的一端為負極、(4) 較長的一端為正極

解析:電解電容器屬於有極性元件,出廠時以引腳長短作為極性識別:較長的一端為正極,較短的一端為負極,外殼側面通常也印有負極色帶。裝配時若極性接反,通電後內部電解液會氣化膨脹,嚴重時會爆裂,因此不可任意判定極性。

第65題

下列選項中哪些屬於閘流體( t h y r i s t o r ) 之元件符號? 1. 2. 3. 4. 。

答案

  • 2、3、4

第66題

下圖所示之交流電壓控制器電路,電源 ,負載R = 5 Ω,閘流體激發延 遲角調在α =60 ° ,下列哪些選項正確? 1. 負載之平均功率為0 W 2. 負載端電壓平均值為0 V 3. 負載端電壓有效值約為99 V 4. 電源側功率因數約為0 . 9 。

答案:(2) 負載端電壓平均值為0 V、(3) 負載端電壓有效值約為99 V、(4) 電源側功率因數約為0 . 9

第67題

下列哪些材質的電容較適合應用於高頻( 1 M H z 以上) 濾波電路? 1. 電解電容 2. 雲母電容 3. 鉭質電容 4. 陶瓷電容。

答案:(2) 雲母電容、(4) 陶瓷電容

解析:1MHz以上的高頻濾波要求介質損失小,且等效串聯電阻(ESR)與等效串聯電感(ESL)低。雲母電容與陶瓷電容都屬於低損失、高穩定性的介質,自諧振頻率高,因此適合用於高頻旁路與濾波。電解電容與鉭質電容的容量雖大,但ESR、ESL偏高,較適用於低頻濾波與耦合。

第68題

下圖所示三相平衡交流電壓經過一個三相全波二極體橋式整流電路連接至一個100 Ω 電阻 器負載,若三相電壓之相電壓峰值為180 V,且二極體為理想元件,下列哪些選項正確? 1. 一個週期中每個二極體導通60 ° 2. 每一瞬間都有2 個二極體導通 3. 負載的直流電壓約為300 V 4. 通過每一個二極體的峰值電流約為3 . 12 A 。

答案:(2) 每一瞬間都有2 個二極體導通、(3) 負載的直流電壓約為300 V、(4) 通過每一個二極體的峰值電流約為3 . 12 A

第69題

下圖邏輯電路的布林代數式為? 1. 2. 3. 4. 。

答案

  • 1、4

第70題

已導通的可切斷閘流體( G T O ) 之截止條件,下列哪些選項正確? 1. 使陽極電流小於保持電流( h o l d i n g c u r r e n t ) 2. 閘極加入較大的負向電流 3. 截斷陽極電路 4. 閘極開路。

答案:(1) 使陽極電流小於保持電流( h o l d i n g c u r r e n t )、(2) 閘極加入較大的負向電流、(3) 截斷陽極電路

解析:GTO是可控制截止的閘流體,截止方式有三:在閘極施加足夠大的負向電流,以抽出導通時累積的載子;使陽極電流降到保持電流以下,讓元件無法維持導通;或直接切斷陽極電路。若閘極開路,元件仍會維持導通,因此不能作為截止條件。

第71題

下列哪些通訊協議為串列型式? 1. I E E E 1284 2. U S B 3 . 0 3. I 2 C 4. S P I 。

答案:(2) U S B 3 . 0、(3) I 2 C、(4) S P I

解析:串列傳輸是將資料逐位元在同一線路上依序傳送。I2C使用SDA、SCL兩線,SPI使用MOSI、MISO、SCK等線,USB 3.0使用差分對,皆屬串列架構。IEEE 1284是早期印表機並列埠,多條資料線同時傳送多位元,屬於並列傳輸。

第72題

兩平行極板夾上介電質所構成之電容器中,其電場強度、儲存的能量和電容值決定於 1. 平行極板距離 2. 平行極板形狀 3. 介電材料 4. 平行極板面積。

答案:(1) 平行極板距離、(3) 介電材料、(4) 平行極板面積

解析:平行板電容 C=εA/d、儲能 U=½CV²、電場 E=V/d。由此可知,電容值取決於極板面積A、板間距離d與介電材料的介電係數ε;電場強度由電壓與間距決定,儲能再由C與V決定。極板形狀並非獨立影響因素,因為面積已代表幾何大小。

第73題

某伏特計之靈敏度為20 k Ω / V ,試求轉動裝置滿刻度電流I M 及10 V ,50 V ,250 V 各測量 範圍之總內阻 1. 250 V 檔: 5 M Ω 2. 10 V 檔: 200 k Ω 3. I M = 50 μ A 4. 50 V 檔: 3 M Ω 。

答案:(1) 250 V 檔: 5 M Ω、(2) 10 V 檔: 200 k Ω、(3) I M = 50 μ A

解析:靈敏度 20 kΩ/V 表示滿刻度電流 I_M=1/20 kΩ=50 μA,故選項3正確。各檔總內阻=靈敏度×測量範圍:10 V 檔為 20 kΩ/V×10 V=200 kΩ,選項2正確;50 V 檔為 20 kΩ/V×50 V=1 MΩ,選項4的 3 MΩ 不符(3 MΩ 對應 150 V);250 V 檔為 20 kΩ/V×250 V=5 MΩ,選項1正確。

第74題

下圖所示之單相交流電壓控制器(A C v o l t a g e c o n t r o l l e r ),接電阻性負載,下列哪些選 項正確? 1. 兩S C R 可同時導通 2. 兩S C R 分別導通時間若相同,則流過每個S C R 之電流有效值為負載電流有效值的倍 3. 兩S C R 分別導通時間若相同,電源與負載之電流平均值為 0 A 4. 可採導通- - 截止( o n - o f f ) 或相位控制( p h a s e c o n t r o l ) 兩種控制模式。

答案:(2) 兩S C R 分別導通時間若相同,則流過每個S C R 之電流有效值為負載電流有效值的倍、(3) 兩S C R 分別導通時間若相同,電源與負載之電流平均值為 0 A、(4) 可採導通- - 截止( o n - o f f ) 或相位控制( p h a s e c o n t r o l ) 兩種控制模式

第75題

理想的電感器與電容器,在穩態週期的電壓與電流操作時,下列哪些選項正確? 1. 電容器平均功率為零 2. 電容器瞬間功率為零 3. 電感器瞬間功率為零 4. 電感器平均功率為零。

答案:(1) 電容器平均功率為零、(4) 電感器平均功率為零

解析:理想電容器兩端電壓與電流相位差 90°,瞬時功率 p=vi 隨時間以兩倍頻率正負變化,一個週期內正負半波面積相等,平均功率為零,故選項1正確、選項2錯誤。理想電感器同樣是電壓超前電流 90°,瞬時功率不為零但平均功率為零,故選項4正確、選項3錯誤。兩者只與電源往復交換虛功率,不消耗實功率。

第76題

有一並聯電路如下圖所示,求等效電阻,電流I、I1 、I2 、I3 及電流電源供給的功率。 1. 等效電阻為1 Ω 2. 電壓源供給的功率為300 W 3. I1 = 6 A , I2 = 4 A , I3 = 2 A 4. 電流I為12 A。

答案:(3) I1 = 6 A , I2 = 4 A , I3 = 2 A、(4) 電流I為12 A

第77題

使用雙極性接面電晶體作線性電壓調節器操作時,下列何者正確? 1. 電晶體操作於作用區 2. 電晶體作為可變電阻操作 3. 電晶體操作於飽和區 4. 電晶體操作於截止區。

答案:(1) 電晶體操作於作用區、(2) 電晶體作為可變電阻操作

解析:線性穩壓器以 BJT 作為串聯調整元件,必須工作在作用區(主動區),利用基極電流控制集極電流,等效上如同一可變電阻,隨負載與輸入變動調整其壓降以維持輸出穩定,故選項1、2正確。飽和區與截止區是開關型轉換器切換時的操作狀態,導通時壓降小、截止時不導通,無法連續調節電壓。

第78題

線性調節器與切換型轉換器的比較,下列何者正確? 1. 線性調節器的輸出電壓漣波較低 2. 切換型轉換器的體積較小 3. 切換型轉換器的效率較高 4. 線性調節器的效率較高。

答案:(1) 線性調節器的輸出電壓漣波較低、(2) 切換型轉換器的體積較小、(3) 切換型轉換器的效率較高

解析:線性調節器以電晶體連續調節壓降,無高頻切換,輸出漣波與雜訊低,故選項1正確;但其多餘電壓以熱能消耗,效率約為輸出電壓與輸入電壓之比,通常偏低,故選項4錯誤。切換型轉換器工作於高頻開關,變壓器與濾波元件可小型化,體積較小,故選項2正確;又因電晶體多在飽和與截止間切換、損耗小,效率較高,選項3正確。

第79題

有關金氧半場效應電晶體( M O S F E T ) 特性敘述,下列何者正確? 1. N 通道空乏型之夾止電壓( V P ) 為負值 2. N 通道增強型之閘源極電壓( V G S ) 需大於臨界電壓( V T ) 才能導通電流 3. P 通道增強型之臨界電壓( V T ) 正值 4. 閘源極電壓( V G S ) 為零時,增強型比起空乏型結構上少了通道。

答案:(1) N 通道空乏型之夾止電壓( V P ) 為負值、(2) N 通道增強型之閘源極電壓( V G S ) 需大於臨界電壓( V T ) 才能導通電流、(4) 閘源極電壓( V G S ) 為零時,增強型比起空乏型結構上少了通道

解析:N 通道空乏型在 V_GS=0 時已有通道,需加負閘壓才能使通道消失,其夾止電壓 V_P 為負值,選項1正確。N 通道增強型必須 V_GS 大於臨界電壓 V_T 才會形成通道導通電流,選項2正確。P 通道增強型的臨界電壓為負值,選項3錯誤。V_GS=0 時空乏型結構上已存在通道,增強型則無通道,選項4正確。

第80題

交流感應電動機的轉速與 1. 電壓成反比 2. 極數成正比 3. 頻率成正比 4. 極數成反比。

答案:(3) 頻率成正比、(4) 極數成反比

解析:感應電動機的同步轉速 n_s=120f/P,f 為電源頻率、P 為極數。轉速與頻率成正比,故選項3正確;與極數成反比,故選項4正確、選項2錯誤。實際轉子轉速因轉差率略低於同步轉速,但變動趨勢相同。電壓主要影響轉矩(約與電壓平方成正比),不決定同步轉速,故選項1錯誤。