民國104年 第2梯次 11600 電力電子乙級 學科考古題與答案

民國104年 第2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

某放大器的電壓增益為100 ,電流增益為1000 ,則此放大器之功率增益為 1. 50 d B 2. 10 d B 3. 60 d B 4. 100 d B 。

答案:(1) 50 d B

解析:功率增益為電壓增益與電流增益的乘積:Ap = Av × Ai = 100 × 1000 = 10^5。換算成分貝須用功率公式 dB = 10 log10(Ap) = 10 log10(10^5) = 10 × 5 = 50 dB。常見錯誤是拿 20 log 去算功率增益,會得到 100 dB;20 log 只適用於電壓或電流的準位表示。本題電壓增益 100 與電流增益 1000 相乘後,功率放大十萬倍,故為 50 dB。

第2題

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

答案:(3) 作用區

解析:功率電晶體當開關使用時,只工作在截止區(電流幾乎為零)或飽和區(導通壓降很小),兩者都能讓瞬时功率 P = V × I 維持在低值。作用區(主動區)中元件同時承受高電壓與大電流,功率損耗極大,接面溫度迅速上升而燒毀,因此除切換瞬間快速通過外,不可停留在作用區;實際電路會以驅動與緩衝設計縮短過渡時間。

第3題

P W M 型直流- 直流轉換器,開關元件於一週期內導通時間比例稱為 1. 應用週期 2. 責任週期 3. 元件週期 4. 轉換週期。

答案:(2) 責任週期

解析:責任週期(Duty Cycle)定義為開關在一個切換週期內導通時間所占的比例,D = Ton / T,常以百分比表示。它決定輸出電壓的平均值,例如降壓式轉換器 Vout ≈ D × Vin,D 越大輸出電壓越高;升壓或升降壓架構亦由 D 決定電壓比。應用週期、元件週期、轉換週期皆非此比例的標準術語,容易混淆。

第4題

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

答案:(4) 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發生,保障工作者的安全與健康。作法包括危害辨識與風險評估、設置護欄與連鎖等安全防護、實施教育訓練、落實自動檢查與作業環境測定,並依職業安全衛生法課以雇主責任。產品過量、機器故障、工廠倒閉屬經營或生產管理議題,並非工業安全制度所要防止的對象。

第5題

檢視邏輯電路之時序,最適合採用 1. 電力分析儀 2. 邏輯探棒 3. 示波器 4. 邏輯分析儀。

答案:(4) 邏輯分析儀

解析:邏輯分析儀可同時擷取多通道數位信號,依時脈或狀態模式觸發,把各信號以時序圖呈現並解碼匯流排資料,最能看出多條控制線之間的先後與建立、保持時間關係。示波器通道數較少、以類比波形量測為主;邏輯探棒只能判斷單一點的高低準位;電力分析儀用於電壓、電流與功率量測,不適合檢視邏輯時序。

第6題

下列何者可直接作為交流電壓控制器元件,以控制交流功率? 1. T R I A C 2. F E T 3. P U T 4. U J T 。

答案:(1) T R I A C

解析:TRIAC 是雙向三極閘流體,具雙向導通能力,可用相位控制改變導通角,或採零點切換,直接串接在交流電源與負載之間調整交流功率,常見於調光器、電熱調溫與馬達調速。FET 一般為單向元件,交流應用須先整流;PUT 與 UJT 屬觸發或振盪用元件,無法承載大電流作為主控開關。

第7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8題

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

答案:(3) L C R 表

解析:LCR 表可直接量測電感 L、電容 C 與電阻 R,通常採交流電橋或自動平衡橋法,施加測試頻率後由電壓與電流的相位關係算出阻抗,再分離出 L、C 值,並可讀出品質因數 Q 與損失角。電源供應器只提供電源,電壓表量電壓,示波器觀察波形,三者都無法直接顯示亨利值,須搭配電路與計算。

第9題

組合語言及機器語言又稱為 1. 高階語言 2. 低階語言 3. 套裝軟體語言 4. 人工智慧語言。

答案:(2) 低階語言

解析:機器語言由 CPU 可直接執行的二進位指令組成,組合語言則以助憶符號一一對應機器指令,兩者都緊密綁定特定處理器的指令集與硬體架構,故合稱低階語言。高階語言如 C、Python 抽象度較高、與硬體無關,須經編譯或解譯轉換;套裝軟體語言與人工智慧語言並非依硬體關聯性所做的分類。

第10題

下圖直流功率轉換器的主要功能為何? 1. 只能降壓用 2. 具有昇壓及降壓功能 3. 具有交流電壓輸出 4. 整流用。

答案:(2) 具有昇壓及降壓功能

第11題

某負載的視在功率為1 k V A,其功率因數為0 . 6 滯後,則此虛功率為 1. 0 . 5 k V A R 2. 0 . 6 k V A R 3. 1 k V A R 4. 0 . 8 k V A R 。

答案:(4) 0 . 8 k V A R

解析:視在功率 S=1 kVA,功率因數 cosθ=0.6,故有效功率 P=S×cosθ=1×0.6=0.6 kW;虛功率 Q=S×sinθ,而 sinθ=√(1-0.6²)=0.8,所以 Q=1×0.8=0.8 kVAR。此為滯後虛功率,表示負載呈電感性。0.6 kVAR 其實是有效功率的數值,並非虛功率;1 kVAR 則誤把視在功率當成虛功率。計算時記得 S²=P²+Q²,由 1²-0.6²=0.64 開根號即得 0.8。

第12題

功率放大器工作於非線性區會產生下列何種失真? 1. 振幅失真 2. 交叉失真 3. 頻率失真 4. 相位失真。

答案:(1) 振幅失真

解析:功率放大器的工作點若因偏壓不當或驅動過大而進入非線性區,輸出波形就不再與輸入成正比,波峰或波谷被削平,形成振幅失真(非線性失真),並伴隨諧波成分。交叉失真是推挽式 B 類或 AB 類放大器在交越點偏壓不足所造成;頻率失真與相位失真則是電抗元件使不同頻率的增益或相移不一致,與工作點進入非線性區無直接關係。

第13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. 375 A 2. 650 A 3. 450 A 4. 350 A 。

答案:(1) 375 A

解析:三相 Y 接的額定容量 S=√3×線電壓 V_L×線電流 I_L,故 I_L=S÷(√3×V_L)=1500×10³÷(1.732×2300)≒376 A,最接近 375 A。Y 接時線電流等於相電流,所以直接以線電壓代入即可。650 A 是把 √3 誤乘而非相除的結果;450 A 與 350 A 也都與 376 A 有明顯差距,不符計算值。

第14題

下列何種元件其內電阻會隨光照強度不同而改變,且通常內阻與光照強度呈反比? 1. L E D 2. 光敏電阻器( C d S ) 3. 光電晶體 4. L C D 。

答案:(2) 光敏電阻器( C d S )

解析:光敏電阻器(CdS)屬光導體元件,光照射時價帶電子被激發,載子數增加使電阻下降,因此照度越強、內阻越低,兩者近似成反比,常用於路燈自動點滅、光控開關與照度感測。LED 是通電發光的元件;光電晶體受光後產生並放大光電流,屬主動元件;LCD 為液晶顯示器,本身不具內阻隨照度反比變化的特性。

第15題

下圖為加法電路,若運算放大器為理想特性,則輸出ν 0 為 1. 2. 3. 4. 。

答案

  • 2

第16題

日本工業標準的代號為 1. A N S I 2. J I S 3. C N S 4. D I N 。

答案:(2) J I S

解析:JIS 為 Japanese Industrial Standards 的縮寫,即日本工業標準,由日本工業標準調查會制定。ANSI 是美國國家標準協會;CNS 是中華民國(台灣)國家標準;DIN 是德國標準化學會所訂的德國工業標準。各國標準代號常成對出現於考題,記住國別對應即可快速判斷。

第17題

用來鬆動內六角螺絲,正確應使用 1. 螺絲起子 2. 活動扳手 3. 手鉗 4. 六角扳手。

答案:(4) 六角扳手

解析:內六角螺絲的頭部是六角形凹槽,必須用斷面為六角形的六角扳手(內六角扳手)插入槽內,再以槓桿原理旋轉施力,才不會損傷螺絲頭。螺絲起子用於一字或十字槽;活動扳手用於夾持螺栓、螺帽的外六角;手鉗主要用於夾持、彎折或剪斷線材,三者都無法正確契合內六角槽。

第18題

一只1 m A 之電流表其內阻為999 Ω,欲改裝成0 至1 A 之電流表其分路電阻為多少? 1. 100 Ω 2. 10 Ω 3. 0 . 1 Ω 4. 1 Ω 。

答案:(4) 1 Ω

解析:電流表滿刻度時,表頭電壓 V=I_m×R_m=1 mA×999 Ω=0.999 V。改裝成 0~1 A 需並聯分流電阻 R_sh,其電流為 1 A-0.001 A=0.999 A,且兩者電壓相同,故 R_sh=0.999 V÷0.999 A=1 Ω。0.1 Ω 會使分流過大、指針無法在 1 A 時滿刻度;10 Ω 與 100 Ω 則分流不足,讀值嚴重偏低。

第19題

R L C 並聯電路中,當外加頻率大於其諧振頻率時,則該電路呈 1. 電阻性 2. 電容性 3. 不一定 4. 電感性。

答案:(2) 電容性

解析:並聯 RLC 的諧振頻率為 f₀=1/(2π√(LC)),諧振時電感與電容的無效電流大小相等、方向相反而互相抵消,電路呈電阻性。當外加頻率 f>f₀ 時,電容的導納 ωC 大於電感的導納 1/(ωL),電容性電流占優勢,總電流超前電壓,故電路呈電容性;反之 f<f₀ 才呈電感性。

第20題

有關變頻器( i n v e r t e r ) 之弦式脈波寬度調變( s i n u s o i d a l p u l s e - w i d t h m o d u l a t i o n ) ,下列敘 述何者正確? 1. 增加輸出電壓之低次諧波含量 2. 基本波為弦波命令與載波之方波作比較 3. 減少輸出電壓之低次諧波含量 4. 基本波為方波命令與載波之三角波作比較。

答案:(3) 減少輸出電壓之低次諧波含量

解析:弦式脈波寬度調變(SPWM)以低頻正弦波作為參考命令,與高頻三角波載波比較,產生寬度依正弦變化的脈波。此做法使輸出基本波為正弦波,並把諧波推往載波頻率及其邊帶,因此可大幅降低輸出電壓的低次諧波含量。若把參考波改為方波,或把載波改為方波,就不屬於典型 SPWM,且低次諧波反而增加。

第21題

某電阻器的端電壓 ,若電阻為10 Ω,則此電阻器消耗平均功率為 1. 10 k W 2. 1 k W 3. 10 W 4. 100 W 。

答案:(2) 1 k W

解析:正弦電壓的有效值為峰值除以√2;由題給波形可得 Vrms=100 V。電阻消耗的平均功率為 P=Vrms²/R,代入 P=100²/10=1000 W=1 kW。10 kW 對應的有效值約316 V,100 W 對應約31.6 V,10 W 對應約10 V,均與本題電壓不符。

第22題

一般可將直流電轉換為可變電壓、可變頻率之交流電,此功率轉換器為 1. 整流器( r e c t i f i e r ) 2. 直流截波器( d c c h o p p e r ) 3. 變頻器( i n v e r t e r ) 4. 可控整流器( c o n t r o l l e d r e c t i f i e r ) 。

答案:(3) 變頻器( i n v e r t e r )

解析:變頻器(inverter)的功能是把直流電轉換為可變電壓、可變頻率的交流電,常以 PWM 控制開關元件達成。整流器是把交流轉為直流;直流截波器是把固定直流轉為可變直流;可控整流器雖可調整輸出直流電壓,輸入仍為交流,輸出仍為直流,不能產生可變頻率交流。

第23題

下圖所示電路及相關波形,V d 為直流電壓,S 為一理想開關,T s 為開關運作週期,t o n 為開 關導通時間,t o f f 為開關關閉時間,若t o n / t o f f = 3 / 2 ,且V d = 10 V,則平均電壓V 0 = ? 1. 6 V 2. 4 V 3. 8 V 4. 2 V 。

答案:(1) 6 V

第24題

功率轉換器使用脈波寬度調變的英文名詞縮寫為 1. P M A 2. P A M 3. P W M 4. P M W 。

答案:(3) P W M

解析:脈波寬度調變的英文全名為 Pulse Width Modulation,取 Pulse 的 P、Width 的 W、Modulation 的 M,縮寫即 PWM。PAM 則是 Pulse Amplitude Modulation(脈波振幅調變),調整的是脈波振幅而非寬度;PMA、PMW 不是此技術的標準縮寫,遇到縮寫題應先還原英文全名再判斷。

第25題

設一電路之電壓及電流各為100 ∠60 ° 伏特及20 ∠30 ° 安培,則此電路消耗之有效功率為多 少瓦特? 1. 2000 W 2. 1732 W 3. 1000 W 4. 866 W 。

答案:(2) 1732 W

解析:交流電路有效功率 P=V I cosθ,其中 θ 為電壓與電流的相位差。本題 θ=60°-30°=30°,cos30°=√3/2≒0.866;代入 P=100×20×0.866≒1732 W。若忽略相位差直接相乘會得2000 W,那是視在功率而非有效功率。

第26題

功率電晶體M O S F E T 之閘極輸入可視為一極微量之 1. 電容 2. 電感 3. 電阻 4. 電流源。

答案:(1) 電容

解析:功率 MOSFET 的閘極與源極之間以氧化層隔離,輸入端主要呈現閘極電容(Ciss)特性,而不是電感、電阻或電流源。驅動電路必須對這個小電容充放電,頻率越高或閘極電荷越大,所需瞬間閘極電流就越大,因此選電容。這是功率 MOSFET 驅動設計的重點。

第27題

改變D C 分激馬達的速度,下列敘述何者正確? 1. 馬達速度與場電壓無關 2. 當電樞電壓增加時馬達速度增加 3. 當電樞電壓增加時馬達速度減少 4. 當場電壓增加時馬達速度增加。

答案:(2) 當電樞電壓增加時馬達速度增加

解析:直流分激馬達的轉速近似 N ∝(V-IaRa)/Φ。提高電樞電壓 V 會使轉速上升;提高場電壓則使場電流與磁通 Φ 增加,轉速反而下降。因此「電樞電壓增加時馬達速度增加」正確,場電壓與轉速並非無關,也不是場電壓增加就加速。

第28題

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

答案:(3) 打穿

解析:閘流體的 dv/dt 耐受能力有限。當陽極電壓上升率過大時,接面電容會產生位移電流,可能使閘流體在未加閘極信號下誤導通,嚴重時造成元件打穿損壞。因此實際電路常加 RC 緩衝器或 snubber 來限制 dv/dt;這不是延遲導通或提早截止的正常控制現象。

第29題

直流電動機的轉速增加,則其反電動勢 1. 先增加後減小 2. 不變 3. 減小 4. 增加。

答案:(4) 增加

解析:直流電動機反電動勢公式為 E_b = K_e·Φ·N,其中 K_e 為電機常數、Φ 為磁通、N 為轉速。在相同磁通下,反電動勢與轉速成正比,故轉速增加時反電動勢隨之增加。此關係亦可由電樞回路電壓平衡式 V = E_b + I_a·R_a 看出,轉速上升使 E_b 上升、電樞電流下降。因此本題選「增加」。

第30題

R O M 記憶體 1. 只可以寫 2. 只可以讀 3. 不能讀也不能寫 4. 讀和寫均可。

答案:(2) 只可以讀

解析:ROM 全名為 Read Only Memory(唯讀記憶體),其資料在製造或燒錄後即固定,正常操作時只能讀取、不能寫入(PROM/EPROM 需特殊手段燒錄,但運作時仍為唯讀)。因此 ROM 的特性是「只可以讀」。選項「只可以寫」「讀寫均可」「不能讀寫」均與 ROM 定義不符。

第31題

有關使用電氣延長線應注意事項,下列敘述何者正確? 1. 延長線附近可放置易燃物質 2. 延長線的插座不足時,得串聯或分接以增加使用方便性 3. 延長線不得任意放置在通道上,以免絆倒人員 4. 延長線附近可放置化學物品。

答案:(3) 延長線不得任意放置在通道上,以免絆倒人員

解析:依用電安全及職業安全衛生觀念,延長線若任意放置於通道上,易造成人員絆倒、線材受踩踏損壞而漏電。故「延長線不得任意放置在通道上」為正確敘述。延長線附近不可放置易燃物或化學物品,以免過熱引燃或腐蝕;插座不足時亦不得串聯或分接,以免超載過熱,故其餘選項均錯誤。

第32題

538 = 47 x ,下標表示數字進位系統,則x 為何? 1. 10 2. 7 3. 12 4. 9 。

答案:(4) 9

解析:題意為 53₈ = 47ₓ。先將 53₈ 轉為十進位:5×8¹ + 3×8⁰ = 40 + 3 = 43。再設 47 為 x 進位:4×x¹ + 7×x⁰ = 4x + 7 = 43。解 4x = 36,得 x = 9。故 x 為 9。驗算:47₉ = 4×9 + 7 = 36 + 7 = 43,與 53₈ 相等,答案正確。

第33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. 不一定 2. 相等 3. 較快 4. 較慢。

答案:(3) 較快

解析:三相感應電動機同步轉速公式 N_s = 120·f / P(f 為電源頻率,P 為極數)。極數不變時,頻率由 50 Hz 升為 60 Hz,同步轉速增加,無載轉速接近同步轉速亦隨之上升。因此接於 60 Hz 電源時無載轉速較快。此觀念常用於 60 Hz 設備接 50 Hz 會變慢、反則變快。

第34題

常與高速閘流體配合的為下列何種二極體? 1. 齊納二極體 2. 整流二極體 3. D I A C 4. 快速二極體。

答案:(4) 快速二極體

解析:高速閘流體(如高頻 SCR、GTO)在切換時需搭配反向恢復時間極短、可承受高 dv/dt 與快速關斷的二極體作為續流或保護。快速二極體(Fast Recovery Diode)具備短反向恢復時間,能配合高速開關動作;整流二極體恢復慢,齊納用於穩壓,DIAC 為觸發元件,故選快速二極體。

第35題

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

答案:(4) 11 . 2 A

第36題

當無信號輸入時,下列那一功率放大器功率損失最小? 1. 丙類 2. 乙類 3. 甲乙類 4. 甲類。

答案:(1) 丙類

解析:功率放大器依導通角分類:甲類導通 360°(無信號時仍有大靜態電流,損失最大);乙類 180°;甲乙類介於其間;丙類導通角小於 180°。當無信號輸入時,丙類幾乎不導通,靜態電流極小,故功率損失最小。因此以「無信號時損失最小」而言,丙類為正確答案。

第37題

下圖所示電路之輸出頻率響應為何? 1. 2. 3. 4. 。

答案

  • 1

第38題

下圖所示電路為一理想運算放大器,R 1 = 10 k Ω 、R 2 = 2 k Ω ,則I 2 / I 1 之值為多少? 1. 2 2. - 2 3. - 1 4. 1 。

答案:(4) 1

第39題

下列敘述何者錯誤? 1. 拯救電擊傷害者撥開電線較理想的工具是竹竿 2. 在接觸電容器前應先放電 3. 鳥類停於通電中之高壓電線,未有感電情形,其原因是鳥類的腳部為電之絕緣體 4. 人體電流效應,會引起肌肉痙孿的電流值約為10 m A 以上。

答案:(3) 鳥類停於通電中之高壓電線,未有感電情形,其原因是鳥類的腳部為電之絕緣體

解析:錯誤敘述為第 3 項。鳥停於高壓線不感電,並非因腳部是絕緣體,而是兩腳間距短、線路電阻小,兩腳間電位差(電壓)極微小,流經鳥體的電流近乎零,故不觸電。其腳並非絕緣體。其餘:竹竿為不良導體,適合撥開電線;碰觸電容前放電正確;10 mA 以上會引起肌肉痙攣亦正確。

第40題

R L C 串聯電路,當外加電源頻率等於諧振頻率時,下列敘述何者正確? 1. 電路為純電阻性 2. 電路為純電感性 3. 電流值為最小 4. 電路為純電容性。

答案:(1) 電路為純電阻性

解析:串聯諧振的條件是感抗等於容抗,即 XL=XC,兩者電壓大小相等、相位相反,互相抵消,因此阻抗只剩電阻 R,電路呈純電阻性、功率因數為 1。此時阻抗最小(Z=R),電流 I=V/R 反而最大,並非最小;又因電抗已抵消,不會呈純電感或純電容性。

第41題

下列哪一種記憶體具有透明的窗口,可以由紫外光線照射抹除資料? 1. R O M 2. E P R O M 3. R A M 4. E E P R O M 。

答案:(2) E P R O M

解析:EPROM(可抹除式可程式唯讀記憶體)封裝頂部設有石英透明窗口,以紫外光照射晶片內部浮閘即可使電荷消散、抹除資料,抹除後可再燒錄。EEPROM 則以電氣訊號抹除,不需紫外光與窗口;ROM 出廠即固定、無法抹除;RAM 為揮發性記憶體,斷電即失資料,用途與抹除方式皆不同。

第42題

關於達靈頓( D a r l i n g t o n ) 電路之敘述,下列何者正確? 1. 輸出阻抗高,電壓增益小於1 2. 輸出阻抗低,電流增益等於1 3. 輸出阻抗與電流增益皆甚高 4. 輸入阻抗高,電流增益甚高。

答案:(4) 輸入阻抗高,電流增益甚高

解析:達靈頓電路是將兩個電晶體串接,前級的射極接後級的基極,總電流增益約為兩級增益相乘(β≒β1×β2),故電流增益甚高;由於後級採集極開路、射極隨耦的接法,輸入阻抗被放大而明顯提高。輸出阻抗則因射極隨耦而偏低,所以「輸出阻抗與電流增益皆甚高」的敘述不成立。

第43題

下圖是一個什麼電路? 1. 主從式J - K 正反器 2. 主從式R - S 正反器 3. 負緣觸發J - K 正反器 4. 正緣觸發J - K 正反器。

答案:(4) 正緣觸發J - K 正反器

第44題

二極體單相橋式全波整流器之電源為V m S i n 377 t 伏,則平均輸出電壓V d c 為: 1. 2 V m / π 2. V m / π 3. V m / π 4. V m / π 。

答案:(1) 2 V m / π

解析:單相橋式全波整流時,無論正半週或負半週都有兩個二極體導通,輸出波形為每個週期出現兩個波峰,其平均值為 Vdc=(2Vm/π)≒0.637Vm。半波整流才是一個波峰,平均值僅 Vm/π≒0.318Vm;因此全波整流的平均值為半波的兩倍,選 2Vm/π。

第45題

下列何種功率元件容許之運作頻率最高? 1. S C R 2. I G B T 3. M O S F E T 4. B J T 。

答案:(3) M O S F E T

解析:MOSFET 屬多數載子元件,導通與截止靠閘極電場控制,沒有少數載子儲存與拖尾電流問題,切換速度最快,操作頻率可達數百 kHz 甚至 MHz 以上。BJT 有儲存時間、IGBT 截止時有拖尾電流,速度皆較慢;SCR 屬半控元件,一旦觸發即導通至電流歸零,僅適合低頻場合。

第46題

S P W M 變頻控制,其觸發脈波可由下列哪兩種波比較而產生? 1. 方波與三角波 2. 方波與鋸齒波 3. 正弦波與方波 4. 正弦波與三角波。

答案:(4) 正弦波與三角波

解析:SPWM(正弦波脈寬調變)是以低頻正弦波作為調變波(參考波),與高頻三角波作為載波,兩波比較後,其交點決定脈衝的寬度與位置,輸出脈波經濾波後近似正弦波。改變正弦波的振幅可調整輸出電壓大小,改變正弦波頻率則可調整輸出頻率,故為正弦波與三角波相比。

第47題

有10 個110 V 、100 W 燈泡並聯使用5 小時,共消耗幾度電? 1. 0 . 5 2. 50 3. 5 4. 1 。

答案:(3) 5

解析:並聯時各燈泡兩端電壓相同,總功率為各燈泡功率相加:P=10×100 W=1000 W=1 kW。消耗電能為功率乘時間,W=P×t=1 kW×5 h=5 kWh。1 度電即 1 kWh,故共消耗 5 度電。若誤用串聯觀念或只算單顆燈泡,就會得到 0.5 或 1 的錯誤結果。

第48題

下列何者不是結構化程式設計的優點? 1. 可多用G O T O 指令以方便程式撰寫 2. 程式易於閱讀 3. 可防止粗心所造成的錯誤 4. 程式易於了解。

答案:(1) 可多用G O T O 指令以方便程式撰寫

解析:結構化程式設計主張由上而下設計,只使用循序、選擇、重複三種基本結構,且每個區塊單一入口、單一出口,使程式易讀、易了解並減少粗心錯誤。GOTO 會造成任意跳躍、破壞區塊結構,使流程難以追蹤與維護,正是結構化設計要避免的作法,因此大量使用 GOTO 並非其優點。

第49題

下圖所示電路中,開關原來是閉合,若要讓電容C 兩端的電位差在開關打開之後,以最慢 的速率下降,電容與電阻值應選用下列何種組合? 1. C = 20 μ F , R = 1 k Ω 2. C = 100 μ F , R = 10 k Ω 3. C = 100 μ F , R = 1 k Ω 4. C = 20 μ F , R = 10 k Ω 。

答案:(2) C = 100 μ F , R = 10 k Ω

第50題

下圖所示電路中,分支電流I 2 為多少安培? 1. 10 2. 4 3. 16 4. 8 。

答案:(4) 8

第51題

示波器可用來直接測量 1. 電壓振幅及電阻 2. 波形振幅及頻率 3. 電流振幅及電阻 4. 電壓、電流及電阻。

答案:(2) 波形振幅及頻率

解析:示波器會把輸入訊號顯示成電壓對時間的波形,因此可以直接讀出波形的峰值、峰對峰值等振幅,並由一個週期的時間倒數求得頻率。電阻必須使用歐姆表或三用電表的電阻檔測量;電流一般需串接取樣電阻、使用電流探棒或勾表轉換後間接取得,並非示波器可直接讀出的量。因此可直接測量的是波形振幅及頻率。

第52題

J F E T 正常工作時,加於閘源極之偏壓通常為 1. 順向偏壓 2. 零偏壓 3. 視電路型態而定 4. 逆向偏壓。

答案:(4) 逆向偏壓

解析:JFET 正常作為放大器或開關使用時,閘極與源極之間的 PN 接面須加逆向偏壓,利用閘源電壓改變空乏區寬度,進而控制通道電阻與汲極電流。若加順向偏壓,閘極會導通並產生明顯閘極電流,輸入阻抗大幅下降,也失去電壓控制的特性。零偏壓僅是部分電路的特定工作點,並非一般正常工作條件,因此選逆向偏壓。

第53題

有三電阻器,其電阻值分別為R 、2 R 及3 R ,將此三電阻器並聯後接於一電壓源,三電阻 器上電流大小之比為 1. 2 :4 :6 2. 9 :4 :1 3. 1 :2 :3 4. 6 :3 :2 。

答案:(4) 6 :3 :2

解析:並聯時各電阻兩端電壓相同,依歐姆定律 I=V/R,電流與電阻成反比。三電阻 R、2R、3R 的電流比為 V/R:V/2R:V/3R=1:1/2:1/3;同乘 6 得 6:3:2。選項 1:2:3 是電阻值本身的比例,不是電流比;2:4:6 化簡後為 1:2:3,也不符。

第54題

下圖三個相同電阻器R ,接於三相四線式,380 / 220 V 電源系統,其消耗總功率為15 k W , 則電阻R 之值為多少? 1. 41 . 0 Ω 2. 53 . 4 Ω 3. 31 . 4 Ω 4. 28 . 9 Ω 。

答案:(4) 28 . 9 Ω

第55題

下列電容器何者之高頻特性最佳? 1. 電解電容器 2. 低質電容器 3. 陶瓷電容器 4. 鉭質電容器。

答案:(3) 陶瓷電容器

解析:陶瓷電容器以陶瓷介質製成,等效串聯電阻與等效串聯電感較小、介質損耗低,且多為無極性結構,因此在射頻與高頻開關電路中仍能維持較佳阻抗特性與較小損耗。電解電容器電容量大,但等效串聯電阻及電感偏高,高頻特性較差;鉭質電容器亦不適合極高頻。故高頻特性最佳者為陶瓷電容器。

第56題

B A S I C 語言中的W H I L E - D O 指令係為 1. 循環結構 2. 模組化結構 3. 循序結構 4. 選擇結構。

答案:(1) 循環結構

解析:WHILE-DO 會在進入迴圈前判斷條件,條件成立時重複執行迴圈本體,直到條件不成立才離開,因此屬於循環結構,也就是一般所稱的迴圈。循序結構指指令依序執行;選擇結構如 IF-THEN 依條件挑選不同路徑;模組化結構則是把程式切成副程式或函式。WHILE-DO 的核心特徵是重複執行,故選循環結構。

第57題

交換式電源供應器中,使用蕭特基二極體作為輸出端整流,主要原因是因其 1. 快速 2. 功率大 3. 便宜 4. 電流大。

答案:(1) 快速

解析:蕭特基二極體是以金屬與半導體接面形成的多數載子元件,幾乎沒有少數載子儲存效應,逆向恢復時間極短,且順向壓降較低,可降低高頻切換時的整流損耗,因此交換式電源輸出端常採用。功率大或電流大並非其相對優勢,價格也通常高於一般整流二極體;主要著眼點是快速切換特性。

第58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. 單象限截波器 3. 雙象限截波器 4. 相位控制整流器。

答案:(1) 四象限截波器

解析:定位控制需馬達能正、反轉,並在加減速與停止時進行制動,甚至回饋能量,因此需具備四個象限操作能力。四象限截波器可控制電壓極性與電流方向,涵蓋正轉電動、正轉制動、反轉電動及反轉制動。單象限僅能單向驅動,雙象限通常只能一個轉向的驅動與制動,相位控制整流器響應較慢,均不適合作為精密定位伺服驅動。

第59題

下列何種功率開關元件為電流驅動型控制方式? 1. M C T 2. I G B T 3. B J T 4. M O S F E T 。

答案:(3) B J T

解析:BJT 的集極電流由基極電流控制,屬於電流驅動型元件,驅動電路必須提供足夠的基極電流。MOSFET 靠閘極電壓形成通道,IGBT 也是閘極電壓控制,MCT 同樣為 MOS 閘極控制,皆屬電壓驅動。選項中僅 BJT 以電流作為控制量,因此答案為 BJT。

第60題

下列何種材質之鐵心較適用於高頻的交換式電源中? 1. 無方向矽鋼片 2. 鐵氧體( F e r r i t e ) 3. 方向性矽鋼片 4. 高導磁合金( P e r m a l l o y ) 。

答案:(2) 鐵氧體( F e r r i t e )

解析:鐵氧體具有高電阻率,可大幅抑制高頻下的渦流損耗,且高頻磁損較小,因此常用於交換式電源變壓器與電感。無方向或方向性矽鋼片雖導磁佳,但電阻率低,較適合低頻;高導磁合金雖然導磁率高,仍有較高渦流與成本問題。故高頻交換式電源較適用鐵氧體鐵心。

第61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. 平行極板面積 2. 介電材料 3. 平行極板距離 4. 平行極板形狀。

答案:(1) 平行極板面積、(2) 介電材料、(3) 平行極板距離

解析:平行板電容器的電容值為 C=εA/d,其中 ε 由介電材料決定,A 為極板面積,d 為極板間距,三者直接影響電容值。電場強度 E=V/d,在固定電壓下只與極板間距及介電材料有關;儲存能量 W=½CV²=½εA V²/d,同樣由面積、介電材料與間距決定。極板形狀會改變面積大小,但公式中真正入帳的是面積數值,形狀本身不是獨立變數,因此第 4 項不列為決定因素。

第62題

已知 及 ,求 之值( 使用直角坐標與極座標運算) 1. 2. 3. 4. 。

答案

  • 2、3

第63題

轉換器的切換頻率與濾波元件及變壓器的關係,下列何者正確? 1. 切換頻率越高,變壓器的體積越大 2. 切換頻率越高,變壓器的體積越小 3. 切換頻率越高,濾波元件的電感或電容值越小 4. 切換頻率越高,濾波元件的電感及電容值越大。

答案:(2) 切換頻率越高,變壓器的體積越小、(3) 切換頻率越高,濾波元件的電感或電容值越小

解析:切換頻率 f 提高,週期變短,變壓器每週期磁通擺幅減小,磁芯截面與體積可縮小。濾波器漣波與 1/(fC)、1/(fL) 成正比,維持相同漣波時 f 越高,所需 L、C 值越小。故 2、3 正確;1、4 方向相反。

第64題

元件佈線圖中佈線線路之折角應為幾度? 1. 60 2. 90 3. 45 4. 135 。

答案:(2) 90、(4) 135

第65題

下列有關肖特基二極體(S c h o t t y d i o d e )之敘述何者正確? 1. 單載子元件 2. 沒有空乏區 3. 切換速度慢,不適用50 k H z 以上 4. 導通電壓低,約0 . 3 V 。

答案:(1) 單載子元件、(2) 沒有空乏區、(4) 導通電壓低,約0 . 3 V

第66題

下列那些是類比/ 數位轉換器( A D C ) 常用的設計架構? 1. R - 2 R 梯形( R - 2 R l a d d e r - s h a p e ) 2. 並聯比較器( p a r a l l e l - c o m p a r a t o r ) 3. 逐次逼近型暫存器( s u c c e s s i v e a p p r o x i m a t i o n r e g i s t e r ) 4. 雙斜率轉換器( d u a l - r a m p c o n v e r t e r ) 。

答案:(2) 並聯比較器( p a r a l l e l - c o m p a r a t o r )、(3) 逐次逼近型暫存器( s u c c e s s i v e a p p r o x i m a t i o n r e g i s t e r )、(4) 雙斜率轉換器( d u a l - r a m p c o n v e r t e r )

解析:常見 ADC 架構包括並聯比較器(Flash)型、逐次逼近暫存器(SAR)型及雙斜率(dual-ramp)型。R-2R 梯形網路主要是數位/類比轉換器(DAC)的架構,雖可出現在 ADC 內部參考電路,但不是本題所列 ADC 常用架構。故選 2、3、4。

第67題

依法令規定,產生下列噪音音量時,雇主應採取工程控制,減少勞工噪音暴露時間? 1. 90 分貝 2. 95 分貝 3. 80 分貝 4. 85 分貝。

答案:(1) 90 分貝、(2) 95 分貝

解析:依職業安全衛生設施規則,機械設備產生噪音超過 90 分貝時,雇主應採取工程控制並減少勞工噪音暴露時間;超過 85 分貝則應使勞工佩戴耳塞、耳罩等防音防護具。95 分貝已超過 90 分貝,亦適用;80 分貝未達管制門檻。故選 1、2。

第68題

若有一個8 位元資料為01001001,則以下列各種定點格式小數表示法,所代表的數值何者 正確? 1. 73 ( Q 0 m o d e ) 2. 12 . 25 ( Q 2 m o d e ) 3. 1 . 125625 ( Q 6 m o d e ) 4. 0 . 5703125 ( Q 7 m o d e ) 。

答案:(1) 73 ( Q 0 m o d e )、(4) 0 . 5703125 ( Q 7 m o d e )

解析:01001001₂=64+8+1=73。Q0 表示 0 位小數,值為 73;Q2 表示 2 位小數,值為 73/2²=18.25,不是 12.25;Q6 為 73/2⁶=1.140625,不是 1.125625;Q7 為 73/2⁷=0.5703125。故 1、4 正確。

第69題

靈敏度為20 k Ω / V 之伏特計,將其切換至50 V 檔,來測量下圖所示a、b 兩端之電壓為50 V ,所測得之電壓及測量之準確度? 1. 90 . 91 % 2. V a b = 50 V 3. 91 . 91 % 4. V a b =

答案:(1) 90 . 91 %、(4) V a b =

第70題

有關場效應電晶體( F E T ),下列敘述何者正確? 1. 輸入阻抗一般較雙極性接面電晶體( B J T ) 高 2. 傳導電流大小由靜電場控制 3. 載子為電子者是為P 通道 4. 傳導電流由多數載子負責。

答案:(1) 輸入阻抗一般較雙極性接面電晶體( B J T ) 高、(2) 傳導電流大小由靜電場控制、(4) 傳導電流由多數載子負責

解析:FET 是電壓控制元件,閘極電壓會建立電場來調變通道的導電度;由於閘極幾乎不取電流,輸入阻抗一般遠高於 BJT。BJT 由基極電流控制,輸入阻抗較低。FET 的導通電流主要由多數載子承擔,屬於單極性元件;N 通道的載子是電子,P 通道才是電洞,因此選項3錯誤。選項1、2、4正確。

第71題

下圖所示單相半波整流電路具有純電阻負載,輸入電源為110 V、60 H z,電阻負載為5 Ω , 下列哪些選項正確? 1. 二極體D 峰值逆向電壓為110 V 2. 負載之電壓有效值約77 . 8 V 3. 送至負載之平均功率約為1210 W 4. 負載之電壓平均值約49 . 5 V 。

答案:(2) 負載之電壓有效值約77 . 8 V、(3) 送至負載之平均功率約為1210 W

第72題

有關功率級電晶體的散熱方面,以熱阻( t h e r m a l r e s i s t a n c e ) ,單位為 ,下列何 者正確? 1. P 為熱電流,單位為A 2. T 1 - T 2 為兩點之間的溫度,單位為 3. P 為熱功率,單位為W 4. T 1 - T 2 為兩點之間的溫度,單位為°C。

答案:(3) P 為熱功率,單位為W、(4) T 1 - T 2 為兩點之間的溫度,單位為°C

解析:熱阻定義為 Rθ=(T1-T2)/P,表示每傳遞 1 W 熱功率時,兩點間上升的溫度差,單位為 °C/W。式中 P 是熱功率,單位為 W;T1-T2 是兩點溫差,單位為 °C,不是 A。熱阻越大,代表散熱越差。因此選項3、4正確;選項1把熱功率誤稱為熱電流。

第73題

有關N 型M O S F E T 的驅動電路,下列敘述何者正確? 1. 導通狀態的穩態電壓為零 2. 截止狀態的穩態電流為零 3. 截止狀態的穩態電壓高於臨界電壓 4. 導通狀態的穩態電流為零。

答案:(2) 截止狀態的穩態電流為零、(4) 導通狀態的穩態電流為零

第74題

下列哪些選項為高頻鐵氧體磁芯( f e r r i t e c o r e ) 的優點? 1. 低鐵芯損失 2. 低飽和磁通值 3. 材質易碎 4. 高導磁率。

答案:(1) 低鐵芯損失、(4) 高導磁率

解析:高頻鐵氧體磁芯的電阻率遠高於金屬磁芯,可大幅降低渦流損失,因此鐵芯損失低;其導磁率高,有利於縮小磁芯體積並提高耦合,常用於高頻交換式電源。低飽和磁通值會限制功率容量,材質易碎則增加機械可靠度問題,兩者都是缺點。因此選1、4。

第75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 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 2. 兩S C R 可同時導通 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:(1) 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76題

下圖所示串並聯電路,由電源兩端看入的等效電阻為R T,電流為I,下列何者正確? 1. I = 4 A 2. R T = 6 Ω 3. R T = 15 Ω 4. I= 2 A 。

答案:(3) R T = 15 Ω、(4) I= 2 A

第77題

下圖所示為單相半控全波全橋整流電路,交流電源 ,若負載電阻為20 Ω,觸發延遲角為30 °,下列哪些選項正確? 1. 電源端的功率因數約為0 . 986 2. 負載電流有效值約為5 . 91 A 3. 負載端電壓平均值為120 V 4. 負載平均功率約為

答案:(1) 電源端的功率因數約為0 . 986、(2) 負載電流有效值約為5 . 91 A、(4) 負載平均功率約為

第78題

關於國家標準,下列敘述何者正確? 1. C N S 係指中華民國國家標準 2. J I S 係指英國國家標準 3. D I N 係指德國國家標準 4. A N S I 係指美國國家標準。

答案:(1) C N S 係指中華民國國家標準、(3) D I N 係指德國國家標準、(4) A N S I 係指美國國家標準

解析:CNS 是中華民國國家標準;DIN 是德國國家標準;ANSI 是美國國家標準。JIS 是日本工業標準,英國國家標準為 BS,並非 JIS。各國標準代號常是考試重點,需與 ISO、IEC 等國際標準區分。因此選項1、3、4正確,選項2錯誤。

第79題

下圖為諧振式轉換器,有關諧振角頻率 o 及特性阻抗Z 0 ,下列何者正確? 1. 諧振電路的特性阻抗 2. 諧振角頻率 3. 諧振電路的特性阻抗 4. 諧振頻率 。

答案:(2) 諧振角頻率、(3) 諧振電路的特性阻抗

第80題

下圖所示之三相交流電壓控制器,Y 接電阻性負載,下列哪些選項正確? 1. 當激發延遲角 α ≧150 ° 時,輸出電壓為零 2. S C R 每隔120 ° 導通一次 3. 輸出電壓正、負半週對稱 4. 負載電流無偶次諧波。

答案:(1) 當激發延遲角 α ≧150 ° 時,輸出電壓為零、(3) 輸出電壓正、負半週對稱、(4) 負載電流無偶次諧波