第1題
下圖所示電路為電阻性負載之單相全控式轉換器,電阻為10 Ω ,電源電壓大小為110 V ( r m s ),觸發延遲角為α = π / 3 ,則輸出電壓平均值為何? 1. 74 . 3 V 2. 148 . 56 V 3. 110 V 4. 45 . 5 V 。
答案:(1) 74 . 3 V
民國104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。
下圖所示電路為電阻性負載之單相全控式轉換器,電阻為10 Ω ,電源電壓大小為110 V ( r m s ),觸發延遲角為α = π / 3 ,則輸出電壓平均值為何? 1. 74 . 3 V 2. 148 . 56 V 3. 110 V 4. 45 . 5 V 。
答案:(1) 74 . 3 V
以下對射極隨耦器的描述,何者為非? 1. 可作阻抗匹配 2. 電壓增益≒1 3. 輸出電阻很大 4. 輸入電阻很大。
答案:(3) 輸出電阻很大
解析:射極隨耦器即共集極電路,訊號由基極輸入、射極輸出,電壓增益約等於1(略小於1)且相位相同。由於輸入端看入的是基極,輸入電阻很高;輸出端則等效為射極看出去的電阻,約為 (Rs/β)+re,數值很小,因此輸出電阻低。高輸入阻抗搭配低輸出阻抗,正適合高阻抗訊號源驅動低阻抗負載,可作阻抗匹配。選項3說輸出電阻很大,與實際「輸出電阻小」相反,故為非。選項1、2、4皆符合射極隨耦器特性。
下列何種功率元件容許之運作功率最高? 1. M O S F E T 2. G T O 3. B J T 4. I G B T 。
答案:(2) G T O
解析:GTO(閘極可關斷閘流體)屬閘流體家族,為四層 PNPN 雙極性結構,導通時呈低壓降、可承載數千安培電流與數千伏耐壓,是四者中功率容量最高者,常用於大功率馬達驅動與電力調節。IGBT 結合 MOS 輸入與雙極導通,功率等級雖高但仍低於 GTO;MOSFET 多為中低功率、高頻場合;BJT 雖可耐較大電流,卻需較大驅動功率且二次崩潰風險高。故容許運作功率最高者為 GTO。
若一電容器C 與6 μ F 電容器串聯,其總電容值為2 μ F 時,則電容器C 之電容值應為多少? 1. 4 μ F 2. 3 μ F 3. 12 μ F 4. 8 μ F 。
答案:(2) 3 μ F
解析:電容器串聯時電容倒數相加,公式為 1/Ct = 1/C1 + 1/C2。代入 Ct = 2 μF、C2 = 6 μF:1/2 = 1/C + 1/6,移項得 1/C = 1/2 − 1/6 = 3/6 − 1/6 = 2/6 = 1/3,故 C = 3 μF。亦可用乘積除以和驗算:Ct = (C×6)/(C+6) = 2,得 6C = 2C + 12,4C = 12,C = 3 μF。串聯後總電容必小於任一分量,3 μF 小於 6 μF 且結果為 2 μF,符合物理意義。
單相橋式全波整流器中,若輸入波形之振幅為V m,則截止二極體承受的最大逆偏為 1. 2. 2 V m 3. V m 4. 。
電晶體當作線性放大時,需要工作在 1. 飽和區 2. 崩潰區 3. 截止區 4. 作用區。
答案:(4) 作用區
解析:電晶體作線性放大時必須工作在作用區(主動區),此時射極-基極順偏、集極-基極逆偏,集極電流與基極電流維持 Ic = βIb 的比例關係,訊號可被线性放大而不致嚴重失真。若工作在飽和區,兩個接面皆順偏,Ic 不再隨 Ib 成比例,輸出被夾在低位準;工作在截止區則幾乎無電流,兩者屬開關(ON/OFF)應用。崩潰區會使接面電壓過高、電流劇增,可能損壞元件,不可作為放大工作點。
如欲同時使用多個等值之電阻時,應採用以下何者較佳? 1. 金屬膜電阻器 2. 色碼電阻器 3. 碳膜電阻 4. 排阻。
答案:(4) 排阻
解析:排阻(電阻網路)是把多個等值電阻封裝在同一元件內,共用接腳與基板,因此各電阻的阻值誤差、溫度係數與漂移特性高度一致,且體積小、插件與佈線方便,最適合「同時使用多個等值電阻」的場合。金屬膜電阻、碳膜電阻與色碼電阻都屬單顆離散元件,需逐顆安裝,佔用電路板面積,彼此特性也較分散,數量多時裝配效率低。故選排阻較佳。
下列邏輯電路中,何者的傳輸延遲最小? 1. D T L 2. T T L 3. D C T L 4. E C L 。
答案:(4) E C L
解析:ECL(射極耦合邏輯)採電流開關方式,電晶體只工作在作用區與截止區之間切換,不進入飽和區,因而不會有少數載子儲存電荷造成的儲存時間延遲,傳輸延遲可達奈秒等級,是各種邏輯族中速度最快、延遲最小者。TTL 的延遲約在十奈秒量級;DTL 與 DCTL 屬較早期技術,延遲更大。ECL 的代價是功耗高、邏輯擺幅小、雜訊邊界較差,故多用於高速場合。
感應電動機V / F 為定值之控制方式主要目的是將使下列何者保持定值? 1. 輸出功率 2. 轉速 3. 氣隙主磁通 4. 輸入電流。
答案:(3) 氣隙主磁通
解析:感應電動機的感應電勢 E ≈ 4.44 f N Φm,忽略定子阻抗壓降時 V ≈ 4.44 f N Φm,可得氣隙主磁通 Φm ∝ V/f。因此控制 V/f 為定值,就能讓氣隙主磁通維持固定,避免低頻時磁通飽和造成激磁電流劇增與鐵損增加,也使最大轉矩大致維持不變。轉速隨頻率改變,並非固定值;輸出功率與輸入電流則隨負載變動。故主要目的是保持氣隙主磁通定值。
設計切換式電源轉換器時,下列何者不是用來量測電流的方法? 1. 比流器( C u r r e n t T r a n s f o r m e r ) 2. 串接電阻( C u r r e n t S h u n t ) 3. 霍爾元件( H a l l E l e m e n t ) 4. 限流電感( C u r r e n t L i m i t I n d u c t o r ) 。
答案:(4) 限流電感( C u r r e n t L i m i t I n d u c t o r )
解析:切換式電源常用的電流感測方式有三類:比流器利用電磁感應按匝數比取出比例電流,具隔離效果;串接分流電阻(Current Shunt)量測其壓降再依歐姆定律換算電流;霍爾元件感測導線電流產生的磁場,也可達成隔離量測。限流電感的作用是儲能、濾波與抑制電流變化率(di/dt),本身不具備把電流大小轉換為可用訊號的功能,並非量測元件。故選限流電感。
某單相負載其端電壓為100 V 有效值,線電流為5 A 有效值,其功率因數為0 . 8 滯後,則此 負載之平均功率為 1. 400 W 2. 200 W 3. 300 W 4. 500 W 。
答案:(1) 400 W
解析:單相交流電路之平均功率(有功功率)公式為 P=V×I×cosφ。題目給定電壓有效值 V=100V、電流有效值 I=5A、功率因數 cosφ=0.8,代入得 P=100×5×0.8=400W。滯後僅表示電流落後電壓(感性負載),不影響有功功率計算。故答案為400W。選項2(200W)、3(300W)、4(500W)均未正確代入功率因數0.8,數值不符。
下圖所示電路中,V A B 之電壓為多少? 1. 8 V 2. 6 V 3. 4 V 4. 3 V 。
答案:(4) 3 V
下圖所示暫存器,其輸入端之三角符號表示 1. 同步 2. 負緣觸發 3. 時脈 4. 正緣觸發。
答案:(2) 負緣觸發
若有一個五色電阻器的色碼排列是紅棕棕紅棕,則其電阻值為多少? 1. 21120 Ω 誤差0 . 1 % 2. 21 . 1 k Ω 誤差5 % 3. 21120 Ω 誤差1 % 4. 21 . 1 k Ω 誤差1 % 。
答案:(4) 21 . 1 k Ω 誤差1 %
解析:五色環電阻讀法:第1~3環為有效數字,第4環為倍率,第5環為誤差。色碼紅(2)、棕(1)、棕(1)、紅(×10²)、棕(±1%)。有效數字為211,倍率紅=10²=100,故電阻值=211×100=21100Ω=21.1kΩ,誤差±1%。答案為21.1kΩ誤差1%。選項1、3之21120Ω與第4環紅(×100)不符;選項2誤差5%應對應金(±5%),棕環為±1%。
下圖所示電路可作為 1. 積分器 2. 帶通濾波高 3. 低通濾波器 4. 高通濾波器。
答案:(3) 低通濾波器
一單相正弦交流電源驅動之電動機,電壓為110 V 、60 H z ,電流為5 A ,當功率因數為0 . 8 時,則該電動機所消耗之虛功率為多少? 1. 440 V A R 2. 330 V A R 3. 500 V A R 4. 400 V A R 。
答案:(2) 330 V A R
解析:虛功率(無功功率)公式為 Q=V×I×sinφ。已知 V=110V、I=5A、cosφ=0.8,由 sinφ=√(1-0.8²)=√(1-0.64)=√0.36=0.6。代入得 Q=110×5×0.6=330VAR。頻率60Hz僅說明電源規格,不影響本題計算。故虛功率為330VAR。選項1(440VAR)為視在功率110×5=550之差值誤算;選項4(400VAR)為有功功率錯置;選項3(500VAR)數值無依據。
有關雙接面電晶體( B J T ) 作開關元件,下列敘述何者正確? 1. 可用基極電流控制此電晶體之導通與截止狀態 2. 作開關使用,其工作於作用區 3. 當此電晶體為飽和區操作時,其集- 射極之電壓非常高 4. 電晶體之半導通接面不會儲存電荷。
答案:(1) 可用基極電流控制此電晶體之導通與截止狀態
解析:BJT作開關元件時,係以基極電流控制導通(飽和)與截止狀態,故選項1正確。作開關使用應工作於飽和區與截止區,而非作用區(線性區),故選項2誤。於飽和區操作時,集-射極電壓Vce飽和很小(約0.2~0.3V),並非非常高,故選項3誤。BJT在飽和區時基極會儲存少數載子電荷,此為切換延遲主因,故選項4誤。
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. 元件週期 2. 應用週期 3. 轉換週期 4. 責任週期。
答案:(4) 責任週期
解析:PWM(脈波寬度調變)直流-直流轉換器中,開關元件在一週期T內導通時間ton與週期之比稱為責任週期(占空比,duty cycle),D=ton/T。責任週期越大,輸出平均電壓越高,常用於升降壓控制。題目所稱「導通時間比例」即為責任週期,故選項4正確。選項1元件週期、2應用週期、3轉換週期均非此專有名詞。
有關電氣設備之工作安全守則,下列敘述何者正確? 1. 電氣保險絲熔斷後,可用鐵絲代替 2. 在修理電氣設備時,不需切斷電源 3. 電氣機械運轉中,如發現有異味及運轉不順等現象時,可繼續工作 4. 拆除或安裝電氣開關之保險絲前,應先切斷電源。
答案:(4) 拆除或安裝電氣開關之保險絲前,應先切斷電源
解析:依電氣工作安全守則,拆裝保險絲或開關前應先切斷電源,以防止觸電與短路事故,故選項4正確。選項1錯誤:保險絲熔斷後不可用鐵絲代替,鐵絲無過載保護功能,易釀火災。選項2錯誤:修理電氣設備必須切斷電源並驗電。選項3錯誤:運轉中出現異味、異音或不順,應立即停機檢查,不可繼續工作,以免擴大故障或危險。
電阻器其色碼依次為黃、紫、橙、銀四色,該電阻值應為 1. 4 . 7 k Ω ± 10 % 2. 47 k Ω ± 10 % 3. 470 Ω ± 5 % 4. 4 . 7 k Ω ± 5 % 。
答案:(2) 47 k Ω ± 10 %
解析:四色環電阻讀法:第1、2環為有效數字,第3環為倍率,第4環為誤差。色碼黃(4)、紫(7)、橙(×10³)、銀(±10%)。有效數字47,倍率橙=10³=1000,故電阻值=47×1000=47000Ω=47kΩ,誤差±10%。答案為47kΩ±10%。選項1、4之4.7kΩ應為橙(×10²)倍率;選項3之±5%應對應金環,銀環為±10%,且470Ω倍率不符。
單相橋式整流電路中,同一時間內有多少個二極體導通? 1. 二個 2. 一個 3. 四個 4. 三個。
答案:(1) 二個
解析:單相橋式整流電路由四顆二極體組成全波整流。任一時刻交流電源極性下,電流必須經由兩顆二極體形成回路:正半週時上方與下方各一顆導通,負半週時另兩顆導通。因此同一時間內恆有兩個二極體導通,兩個截止。故答案為二個。選項2(一個)為半波整流情形;選項3(四個)、4(三個)不符橋式電路工作方式。
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. 電路為純電感性 2. 電路為純電阻性 3. 電路為純電容性 4. 電流值為最小。
答案:(2) 電路為純電阻性
解析:串聯諧振時,感抗與容抗大小相等、方向相反,即 XL=XC,兩者互相抵消,總阻抗 Z=R+j(XL-XC)=R,只剩電阻成分,電壓與電流同相,電路呈純電阻性。此時阻抗最小,電流 I=V/R 達到最大。選項1、3誤以為諧振時電路呈電感性或電容性,實際上感抗與容抗已互相抵消;選項4稱電流最小正好相反,諧振時電流是最大而非最小。
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. 6 :3 :2 2. 2 :4 :6 3. 9 :4 :1 4. 1 :2 :3 。
答案:(1) 6 :3 :2
解析:並聯時各電阻兩端電壓相同,由歐姆定律 I=V/R 可知電流與電阻成反比。設電壓為 V,則 I1=V/R、I2=V/(2R)、I3=V/(3R),比值為 1:1/2:1/3,同乘 6 得 6:3:2。選項4的 1:2:3 是電阻值本身的比例,電流不會與電阻成正比;選項2、3的數值也不符反比關係。
將原始程式經編譯產生的程式稱為 1. 連結程式 2. 目的程式 3. 常駐程式 4. 執行檔。
答案:(2) 目的程式
解析:原始程式(source program)經編譯器編譯後產生的是目的程式(object program),此時仍為機器碼但尚未完成位址連結,需再經連結器(linker)與函式庫結合,才產生可執行的執行檔。選項1的連結程式是負責合併目的檔與函式庫的工具,不是編譯的產物;選項3的常駐程式指常駐記憶體執行者,與編譯流程無關;選項4的執行檔是連結後的最終結果。
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. 380 V 4. 220 V 。
答案:(2) 257 V
清除銼刀齒上的鐵屑時,應使用 1. 毛刷 2. 鋼刷 3. 清潔液 4. 乾淨布。
答案:(2) 鋼刷
火災發生時,下列何種為錯誤的逃生方法? 1. 採低姿勢延地板爬行 2. 夜間火警應先通知樓上熟睡的人逃生 3. 以濕毛巾摀住口鼻 4. 應儘速向樓頂逃生。
答案:(4) 應儘速向樓頂逃生
解析:火場中濃煙與熱氣向上聚集,頂樓與樓梯間往往成為煙囪效應的通道,貿然往樓頂逃生易遭濃煙嗆傷或受困,因此「儘速向樓頂逃生」是錯誤觀念。選項1採低姿勢沿地板爬行正確,因新鮮空氣多集中於低處;選項3以濕毛巾摀住口鼻可過濾部分煙粒、降低吸入高溫氣體;選項2夜間先通知樓上熟睡者,屬正確的避難廣播作為。
二極體不能作下列那一項用途? 1. 截流 2. 放大 3. 檢波 4. 整流。
答案:(2) 放大
解析:二極體為被動的非線性元件,只有順向導通、逆向截止的單向導電特性,本身不具備能量增益,因此不能作為放大元件;放大需靠電晶體或運算放大器等主動元件。選項1截流(剪波)利用順向導通、逆向截止切除部分波形;選項3檢波利用單向導通取出調幅訊號的包絡;選項4整流利用單向導通將交流轉為脈動直流,三者皆為二極體的典型用途。
作電源供應器之輸出暫態響應測試時,下列何者為必備之設備? 1. 電力分析儀 2. 數字式精密電表 3. 儲存示波器 4. 直流電源供應器。
答案:(3) 儲存示波器
解析:輸出暫態響應測試觀察電源供應器在負載或輸入突變時,輸出電壓的瞬間變化(如overshoot、暫態跌降與恢復時間),屬時間域暫態波形量測。儲存示波器可擷取並凍結觸發後的暫態波形,是必備設備。數字電表僅得穩態平均值、電力分析儀偏重穩態諧波與功率、直流電源供應器是供電設備而非量測暫態響應之儀器。
邏輯電路中,具有儲存與記憶功能的元件為 1. X O R 2. N O R 3. F l i p - F l o p 4. N A N D 。
答案:(3) F l i p - F l o p
解析:正反器(Flip-Flop)具有兩個穩定狀態,可隨時脈將輸入資料鎖存並保持,因此具備儲存與記憶功能,是暫存器、計數器與記憶體的基本單位。選項1的 XOR、選項2的 NOR、選項4的 NAND 雖可由邏輯閘組成正反器,但單純的組合邏輯閘輸出只即時反映輸入,不具保持前一狀態的能力,本身沒有記憶功能。
在C 語言中,%d 代表 1. 十六進位整數 2. 浮點數 3. 字串 4. 十進位整數。
答案:(4) 十進位整數
解析:C 語言的 printf 系列函式中,格式指定碼 %d 代表以有號十進位整數輸出,對應 int 型別。選項1的十六進位整數應使用 %x 或 %X;選項2的浮點數使用 %f、%e 或 %g;選項3的字串則使用 %s。因此 %d 所指為十進位整數,選項4正確。
下圖所示電路的主要功能為 1. 三角波產生器 2. 弦波產生器 3. 電壓最大值偵測器 4. 方波產生器。
答案:(3) 電壓最大值偵測器
一般波形分析儀( W a v e A n a l y z e r ) 的濾波器為 1. 高通濾波器 2. 低通濾波器 3. 帶阻濾波器 4. 帶通濾波器。
答案:(4) 帶通濾波器
解析:波形分析儀(Wave Analyzer)用於分析信號的頻譜成分,其前端採用可調諧的窄頻帶通濾波器,只讓中心頻率附近的成分通過,再逐段掃描量測各頻率的振幅。若採低通濾波器,會把所有低頻成分一併納入而無法分辨單一頻率;採高通或帶阻濾波器則會把想測的頻率成分濾掉或衰減。因此一般波形分析儀的濾波器為帶通濾波器,且頻寬越窄,頻率解析度越高。
下圖所示之電路於穩態時,B 、C 間之電壓為多少? 1. 40 V 2. 60 V 3. 20 V 4.
用U J T 作為脈波產生器元件時,必須令其工作在那一區? 1. 負電阻區 2. 正電阻區 3. 飽和區 4. 截止區。
答案:(1) 負電阻區
解析:UJT(單接面電晶體)的射極特性曲線在峰點(VP)與谷點(VV)之間呈負電阻區,也就是射極電壓上升時射極電流反而下降。脈波產生器就是利用此負電阻特性,配合RC充放電,使射極電壓在峰點與谷點間來回跳動,而在B1、B2端產生脈波輸出。因此必須令UJT工作在負電阻區;正電阻區屬單穩態,無法持續振盪,而飽和區、截止區是BJT或FET的用語。
一銅線在20 °C時,電阻為1 . 5 Ω ,若通電後電阻為1 . 8 Ω ,則此時的溫度為多少? 1. 63 °C 2. 56 °C 3. 71 °C 4. 80 °C。
答案:(3) 71 °C
解析:銅的電阻溫度係數 α≒0.00393/°C(以20°C為基準),電阻與溫度的關係為 R₂=R₁[1+α(T-20)]。代入 R₁=1.5 Ω、R₂=1.8 Ω:1.8=1.5[1+0.00393(T-20)],兩邊除以1.5得 1.2=1+0.00393ΔT,故 ΔT=0.2/0.00393≒50.9°C,溫度 T=20+50.9≒70.9°C,約為71°C,與選項3相符。
繞線式三相感應電動機啟動時,若在轉部外加電阻,則 1. 啟動電流減小,且啟轉轉矩亦減小 2. 啟動電流減小,但啟動轉矩不變 3. 啟動電流減小,但啟動轉矩增大 4. 啟動電流與啟動轉矩均增大。
答案:(3) 啟動電流減小,但啟動轉矩增大
解析:繞線式三相感應電動機的轉子可經滑環外接電阻。啟動瞬間轉差率 s=1,增大轉子電阻會使轉子電流與定子啟動電流減小,同時使最大轉矩出現的轉差率往高速側移動,在最大轉矩之前,啟動轉矩隨轉子電阻增大而上升,因此啟動電流減小、啟動轉矩增大,並可改善啟動功率因數。惟外接電阻不可過大,否則轉矩反而下降,故須適度選配。
下圖所示的矽控整流器( S C R ) 之閘極接有100 Ω 之電阻,如G、K 間正向切入電壓為0 . 7 V, 閘極電流需30 m A ,則Y 、K 間可使S C R 激發之電壓應為 1. 3 . 4 V 2. 3 . 5 V 3. 3 V 4. 3 . 7 V 。
答案:(4) 3 . 7 V
下圖所示R C 串聯電路中,若其功率因數為0 . 6 超前,則R 為多少歐姆? 1. 9 Ω 2. 12 Ω 3. 6 Ω 4. 8 Ω 。
答案:(3) 6 Ω
下列電容器何者之高頻特性最佳? 1. 鉭質電容器 2. 陶瓷電容器 3. 電解電容器 4. 低質電容器。
答案:(2) 陶瓷電容器
解析:陶瓷電容器(尤其NPO/COG類)的介質損失小、等效串聯電阻(ESR)與等效串聯電感(ESL)低,自振頻率高,因此在射頻與高頻旁路、濾波電路中特性最佳。電解電容器雖容量大,但為捲繞結構、寄生電感與ESR較高,高頻時呈電感性,濾波效果變差;鉭質電容的高頻特性亦不及陶瓷電容。故高頻特性最佳者為陶瓷電容器。
下圖所示電路中,當外加線電壓為 × 100 V 時,負載之虛功率為多? 1. 1800 V A R 2. 2400 V A R 3. 800 V A R 4. 600 V A R 。
答案:(2) 2400 V A R
二進制數01001101 之2 的補數為 1. 00110101 2. 10110100 3. 10101101 4. 10110011 。
答案:(4) 10110011
解析:求2的補數,先取1的補數(位元0變1、1變0),再加1。原數01001101,取1的補數得10110010,再加1得10110011。可驗算:01001101+10110011=1_00000000,進位溢出後為00000000,表示兩者互為2的補數。故2的補數為10110011,與選項4相符。
將輸入波形截去一部份而輸出其餘部份者是為 1. 箝位器 2. 微分器 3. 積分器 4. 截波器。
答案:(4) 截波器
解析:截波器(clipper)又稱限幅器,電路利用二極體等元件,將輸入波形高於或低於某一準位(截波準位)的部分切除,只輸出剩下的波形部分,常用於波形整形、過電壓保護與產生方波。箝位器(clamper)不切除波形,而是把整個波形上下平移,使直流準位改變;微分器輸出與輸入變化率成正比,會把方波轉成尖波;積分器輸出與輸入對時間的積分成正比,會把方波轉成三角波。故選截波器。
工業安全的目的是防止 1. 機器故障 2. 工廠倒閉 3. 產品過量 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於防止職業災害的發生,保障工作者的安全與健康,並避免人員傷亡、設備損毀及生產中斷。職業安全衛生法的立法目的即在防止職業災害、保障工作者安全及健康。機器故障屬於設備維護保養的範疇,工廠倒閉是經營財務問題,產品過量則是生產管理問題,三者皆非工業安全所要防止的對象。
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. 電流探棒 2. 差動探棒 3. 功率探棒 4. 電壓探棒。
答案:(2) 差動探棒
解析:一般電壓探棒的接地夾與示波器機殼、電源接地相通,若直接量測電路中兩個非接地點的電位差,會把其中一點經探棒接地造成短路或接地迴路。差動探棒有正、負兩個輸入端,以差動放大器取得兩點間的浮動電位差,共模抑制比高且可承受較大的共模電壓,適合量測非接地之兩點電位差。電流探棒量電流、功率探棒量功率,均非量電位差之用。
下列何種功率開關元件為電流驅動型控制方式? 1. B J T 2. I G B T 3. M C T 4. M O S F E T 。
答案:(1) B J T
解析:BJT(雙極性接面電晶體)是電流驅動型元件,必須由基極注入足夠的基極電流 IB,才能控制集極電流 IC(IC = β·IB),屬於電流控制模式。相對地,IGBT、MOSFET、MCT 皆為電壓驅動型元件,靠閘極電壓在半導體內部建立電場來控制導通與截止,其輸入阻抗極高,閘極幾乎不消耗電流。因此題目所求「電流驅動型控制方式」應選 BJT。
蕭特基二極體( S c h o t t k y d i o d e ) 的符號為 1. 2. 3. 4. 。
當所用二極體欲與高速閘流體配合時,應使用 1. 稽納二極體 2. 整流二極體 3. 變容二極體 4. 蕭特基二極體。
答案:(4) 蕭特基二極體
解析:高速閘流體(快動閘流體)切換速度快、用於中高頻電力轉換電路,其反向恢復時間極短,配合的續流或整流二極體也必須具備快速回復特性。蕭特基二極體(Schottky)為多數載子元件,無少數載子儲存效應,反向恢復時間極短且順向壓降小,最適合與高速開關元件搭配。稽納二極體用於穩壓、整流二極體速度慢、變容二極體用於調諧,均不適合。故選 4。
下圖所示整流電路中,二極體D 1 之逆向峰值電壓( P I V ) ,至少應為多少? 1. 110 V 2. 156 V 3. 312 V 4. 220 V 。
答案:(3) 312 V
測量電感值可使用下列何種儀器? 1. 示波器 2. 電壓表 3. 電源供應器 4. L C R 表。
答案:(4) L C R 表
解析:電感、電容、電阻等被動元件之數值需以專用阻抗量測儀器測得。LCR 表(LCR meter)能施加交流測試訊號並量測元件之電感 L、電容 C、電阻 R 及相角,可直接讀出電感值。示波器僅能觀測波形,電壓表量測電壓,電源供應器提供電力,皆無法直接量測電感值。故選 4。
以單相全波相控整流器驅動直流電動機,交流輸入電壓有效值為157 V,若電流連續且觸發 延遲角為45 ° ,則整流器輸出直流電壓平均值為多少? 1. 123 V 2. 100 V 3. 110 V 4. 145 V 。
答案:(2) 100 V
解析:單相全波相控整流器(電流連續)輸出直流平均電壓公式為 Vdc = (2√2/π)·Vrms·cosα ≈ 0.9·Vrms·cosα。已知 Vrms = 157 V,α = 45°,cos45° ≈ 0.7071。代入:Vdc = 0.9 × 157 × 0.7071 = 141.3 × 0.7071 ≈ 99.9 V ≈ 100 V。故選 2。
下列那一項在微處理機中執行的優先順序為最高? 1. 軟體中斷 2. 可罩蓋式( M a s k a b l e ) 中斷 3. 不可罩蓋式( U n m a s k a b l e ) 中斷 4. 重置( R e s e t ) 。
答案:(4) 重置( R e s e t )
解析:在微處理機中斷優先順序由高至低一般為:重置(Reset)> 不可罩蓋式中斷(NMI)> 可罩蓋式中斷(IRQ)> 軟體中斷。重置屬最高等級,用於強制 CPU 回到初始狀態重新啟動,不可被遮蔽或延遲,確保系統異常時能立即復原。軟體中斷與可罩蓋中斷均可用軟體遮蔽,優先級較低。故選 4。
下圖所示電路之輸出頻率響應為何? 1. 2. 3. 4. 。
電壓調整器中,限流的主要目的為何? 1. 防止電源供應器的變壓器燒毀 2. 避免調整器通過過多電流 3. 避免負載通過過多電流 4. 維持固定的輸出電壓。
答案:(3) 避免負載通過過多電流
在電路中,若負載電阻等於其戴維寧等效電阻時,則在負載上所承受的功率為 1. 最小 2. 零 3. 最大 4. 不變。
答案:(3) 最大
解析:依最大功率轉移定理(Maximum Power Transfer Theorem),對任一線性有源網路,以其戴維寧等效電路(電壓源 Vth 串聯電阻 Rth)表示時,當負載電阻 RL = Rth,負載可獲得最大功率,其值 Pmax = Vth²/(4Rth)。若 RL 偏離 Rth,無論變大或變小,負載功率均下降。因此當負載電阻等於戴維寧等效電阻時,負載功率為最大。故選 3。
下列何種功率元件容許之運作頻率最高? 1. M O S F E T 2. B J T 3. S C R 4. I G B T 。
答案:(1) M O S F E T
解析:MOSFET 為多數載子元件,無少數載子儲存與復合延遲,切換速度極快,可工作於數十 kHz 至數 MHz 高頻,為四者中運作頻率最高者。BJT 受少數載子儲存效應限制,頻率較低;SCR(閘流體)一旦導通須待電流過零才能關斷,切換慢、頻率最低;IGBT 雖結合 MOS 與 BJT 優點,但仍有少數載子拖尾電流,頻率次於 MOSFET。故選 1。
線圈之感應電流所產生的磁場,它的磁極會反對原有的磁極變化,這稱為? 1. 安培定律( A m p e r e l a w ) 2. 愣次定律( L e n z ’ l a w ) 3. 法拉第定律( F a r a d y ' s l a w ) 4. 歐姆定律( O h m l a w ) 。
答案:(2) 愣次定律( L e n z ’ l a w )
解析:楞次定律指出:線圈因磁通變化而產生的感應電流,其建立的磁場恆在反抗原磁通的變化——原磁場增強時感應磁場反向,減弱時則同向,此即「反對原有磁極變化」,本質是能量守恆的表現。安培定律描述電流與其所生磁場的關係;法拉第定律說明感應電動勢的大小與磁通變化率成正比;歐姆定律則是電壓、電流與電阻的關係。三者都不涉及感應電流反抗磁極變化的敘述,故選楞次定律。
二進位數10110111 是下列哪個十進位數字的2 的補數? 1. - 73 2. 33 3. 13 4. 93 。
答案:(1) - 73
解析:以 8 位元表示時,10110111 最高位為 1,代表負數。求其大小:先取 1 的補數得 01001000,再加 1 得 01001001,即十進位 73,故原數代表 −73。驗算:256 − 73 = 183,而 183 的二進位正是 10110111。其餘選項換成 8 位元二補數分別為 33→00100001、13→00001101、93→01011101,位元樣式都與題目給的 10110111 不符。
下圖所示電路其放大倍數為 1. 2. 3. 4. 。
下圖中,感應電動機V / F 曲線之規劃,何者較適用於低載省能裝置使用? 1. C 曲線 2. A 曲線 3. B 曲線 4. D 曲線。
答案:(1) C 曲線
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. 平行極板形狀 2. 介電材料 3. 平行極板面積 4. 平行極板距離。
答案:(2) 介電材料、(3) 平行極板面積、(4) 平行極板距離
解析:理想平行板電容器 C=εA/d,ε 由介電材料決定,A 為極板面積,d 為極板距離;儲能 W=1/2CV²,固定電壓下電場 E=V/d。因此介電材料、極板面積與極板距離都會影響電容、儲能及場強;理想情況下極板形狀不另列入公式。因此選2、3、4。
依法令規定,對於工作用階梯之設置,下列何者正確? 1. 寬度不得小於六十五公分 2. 梯級面深度不得小於十五公分 3. 斜度不得大於六十度 4. 應有適當之扶手。
答案:(2) 梯級面深度不得小於十五公分、(3) 斜度不得大於六十度、(4) 應有適當之扶手
有關昇壓型轉換器的描述,下列何者正確? 1. 輸出電壓低於輸入電壓 2. 電感越大,其電感 電流越容易連續 3. 電感越小,其電感電流越容易連續 4. 輸出電壓高於輸入電壓。
答案:(2) 電感越大,其電感 電流越容易連續、(4) 輸出電壓高於輸入電壓
解析:昇壓型轉換器在連續導通模式下,輸出電壓 Vout=Vin/(1-D),因 0<D<1,所以輸出高於輸入。電感電流漣波 ΔIL=Vin×D/(L×f),電感 L 越大,漣波越小,電流越容易保持連續;電感越小則越容易斷流。因此選2、4。
關於國家標準,下列敘述何者正確? 1. J I S 係指英國國家標準 2. 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。
答案:(2) 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:國家標準代號分別代表各國標準化組織:CNS 為中華民國國家標準;DIN 為德國標準化學會標準;ANSI 為美國國家標準學會標準。JIS 是日本工業規格,並非英國標準;英國標準通常以 BS 表示。因此正確選項為 2、3、4。
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. 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 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. 兩S C R 可同時導通。 圖( 12 )
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、(2) 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、(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
下圖為降壓型轉換器的電路,下列敘述何者正確? 1. 電容C 1 作為輸出電壓的濾波及穩壓使用 2. 二極體D 1 可作電感電流飛輪用 3. 功率級電晶體( M O S F E T ) S 1 工作於作用區 4. 功率級電晶體( M O S F E T ) S 1 工作於歐姆區或截止區。
答案:(1) 電容C 1 作為輸出電壓的濾波及穩壓使用、(2) 二極體D 1 可作電感電流飛輪用、(4) 功率級電晶體( M O S F E T ) S 1 工作於歐姆區或截止區
下圖所示電路中,下列何者正確? 1. 電流增益為- h f e 2. 電壓增益為1 - h i e 3. 輸入阻抗為h i e + ( 1 + h f e ) R E 4. 輸出阻抗約為R c 。
答案:(1) 電流增益為- h f e、(3) 輸入阻抗為h i e + ( 1 + h f e ) R E、(4) 輸出阻抗約為R c
若頻率ω = 2000 弳/ 秒,1 k Ω 電阻的阻抗Z R,3 H 電感器的阻抗Z L,0 . 1 μ F 電容器的阻抗 Z C ,下列何者正確? 1. 2. 3. 4. 。
下列選項中哪些屬於隔離線之元件符號? 1. 2. 3. 4. 。
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. 雲母電容 2. 電解電容 3. 鉭質電容 4. 陶瓷電容。
答案:(1) 雲母電容、(4) 陶瓷電容
解析:高頻濾波要求電容的等效串聯電阻與等效串聯電感小,介質損耗低。雲母電容與陶瓷電容的 ESR、ESL 較低,頻率特性佳,適合 1MHz 以上濾波。電解電容與鉭質電容多屬電解質電容,ESR、ESL 較大,較適合低頻濾波或電源去耦,不適合作為高頻濾波元件。
下列哪些因素會影響微處理機中脈波寬度調變產生器( P W M g e n e r a t o r ) 之脈波輸出頻率? 1. 脈波輸出極性設定 2. 計時器計數設定值 3. 計時器輸入時脈頻率 4. 比較暫存器數值。
答案:(2) 計時器計數設定值、(3) 計時器輸入時脈頻率
解析:PWM 的週期主要由計時器輸入時脈頻率與計數設定值決定,例如計數上限為 N 時,輸出頻率約為 fclk/N;改變時脈頻率或計數值都會改變輸出頻率。比較暫存器數值主要決定脈波寬度,也就是工作週期;輸出極性設定只改變波形高低準位,不影響頻率。因此選 2、3。
下圖所示電路中,下列敘述何者正確? 1. 二極體可消除線圈上之反電勢 2. 電晶體用途為開關 3. 電晶體用途為放大器 4. 二極體功能為整流。
答案:(1) 二極體可消除線圈上之反電勢、(2) 電晶體用途為開關
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. 截斷陽極電路 3. 閘極加入較大的負向電流 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) 截斷陽極電路、(3) 閘極加入較大的負向電流
解析:GTO 屬於可切斷閘流體,導通後要使其截止,可施加足夠大的負向閘極電流強迫關斷;也可使陽極電流降至保持電流以下,或直接截斷陽極電路。閘極開路時無法提供關斷所需的負向電流,GTO 不會因此截止,故選 1、2、3。
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. 電流I為12 A 2. 等效電阻為1 Ω 3. 電壓源供給的功率為300 W 4. I1 = 6 A , I2 = 4 A , I3 = 2 A。
答案:(1) 電流I為12 A、(4) I1 = 6 A , I2 = 4 A , I3 = 2 A
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. 電晶體操作於截止區 2. 電晶體作為可變電阻操作 3. 電晶體操作於作用區 4. 電晶體操作於飽和區。
答案:(2) 電晶體作為可變電阻操作、(3) 電晶體操作於作用區
解析:線性電壓調節器利用雙極性接面電晶體作為串聯調整元件,電晶體必須操作在作用區(主動區),此時集極電流隨基極驅動改變,等效上如同可變電阻,吸收多餘電壓並產生壓降。截止區無法導通,飽和區則失去調整能力,因此選 2、3。
下列何者為解決按鈕開關彈跳信號的方法? 1. 於開關上並聯電容 2. 提高電壓 3. 於開關上串聯電容 4. 加上S R 栓鎖( L a t c h ) 電路。
答案:(1) 於開關上並聯電容、(4) 加上S R 栓鎖( L a t c h ) 電路
解析:按鈕開關閉合或釋放時,機械接點會產生短暫彈跳。在開關上並聯電容,可與電路電阻形成低通濾波,抑制快速彈跳;使用 SR 栓鎖電路則可在第一次觸發後鎖住狀態,避免後續彈跳造成誤動作。串聯電容會阻斷直流,提高電壓也不能消除接點彈跳,故選 1、4。
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,濾波元件的電感及電容值越大 2. 切換頻率越高,濾波元件的電感或電容值越小 3. 切換頻率越高, 變壓器的體積越小 4. 切換頻率越高,變壓器的體積越大。
答案:(2) 切換頻率越高,濾波元件的電感或電容值越小、(3) 切換頻率越高, 變壓器的體積越小
解析:切換頻率提高後,每個切換週期內儲能與釋能時間縮短,維持相同漣波所需的電感、電容值可變小;變壓器方面,頻率提高使每週期磁通變化量減少,鐵芯截面與體積可縮小。因此高頻化有助於濾波元件及變壓器小型化,選 2、3。
一般示波器可直接觀測出下列何者信號? 1. 電壓峰到峰值 2. 週期 3. 波形 4. 功率值。
答案:(1) 電壓峰到峰值、(2) 週期、(3) 波形
解析:示波器顯示電壓隨時間變化的波形,可直接讀出波形形狀、峰對峰值電壓,以及週期或頻率。功率值並非示波器可直接觀測的量,通常需同時量測電壓與電流,再經由相乘或數學運算求得,因此不能列為直接觀測項目,故選 1、2、3。
左圖中L 為不含任何電阻之純電感,並假設二極 體導通時壓降為零,下列哪些選項正確? 1. 2. L 所消耗的平均功率為零 3. 4. 。
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. 電感器瞬間功率為零 3. 電感器平均功率為零 4. 電容器瞬間功率為零。
答案:(1) 電容器平均功率為零、(3) 電感器平均功率為零
解析:理想電容與電感在穩態交流下只儲存與釋放能量,不消耗平均功率。電容電流領前電壓90°,瞬時功率p=v·i=VₘIₘsinωt·cosωt=(VₘIₘ/2)sin2ωt,對一週期積分為零,故平均功率為零(選項1正確)。電感電壓領前電流90°,同樣p=(VₘIₘ/2)sin2ωt,平均功率亦為零(選項3正確)。但兩者瞬時功率並非恆為零,而是隨2ω交變、正負交替,故選項2、4錯誤。結論:理想元件皆為無效功率性質,平均功率為零而瞬時功率不為零。