民國103年 第3梯次 11600 電力電子乙級 學科考古題與答案

民國103年 第3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

下圖所示之電路為何種類型之轉換器? 1. 全橋式( f u l l b r i d g e ) 轉換器 2. 順向式( f o r w a r d ) 轉換器 3. 推挽式( p u s h - p u l l ) 轉換器 4. 返馳式( f l y b a c k ) 轉換器。

答案:(4) 返馳式( f l y b a c k ) 轉換器

第2題

下列敘述何者錯誤? 1. 人體電流效應,會引起肌肉痙孿的電流值約為10 m A 以上 2. 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 3. 在接觸電容器前應先放電 4. 拯救電擊傷害者撥開電線較理想的工具是竹竿。

答案:(2) 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:鳥類停在同一個高壓導線上,兩腳間幾乎沒有電位差,通過鳥體電流極小,並非鳥腳是絕緣體;因此敘述 2 錯誤。人體電流約 10 mA 以上可能引起肌肉痙攣,檢修電容器前應放電,救援時可用乾燥竹竿撥開電線,這些觀念正確。

第3題

下圖電路為何種計數器? 1. 移位暫存器 2. 漣波計數器 3. 同步上數計數器 4. 同步下數計數器。

答案:(2) 漣波計數器

第4題

當A 類放大器無輸入信號時,則其電晶體消耗功率為 1. 不影響 2. 最小 3. 最大 4. 視情況而定。

答案:(3) 最大

解析:A 類放大器的工作點設在負載線中央,無輸入訊號時仍持續流過最大靜態電流,電源供應的直流功率幾乎全部以熱量消耗在電晶體上,因此消耗功率最大。加入訊號後部分功率轉為輸出,電晶體平均耗損反而降低,答案為 3。

第5題

下列何者非系統程式? 1. 編譯器 2. 文書處理程式 3. 連結程式 4. 組譯程式。

答案:(2) 文書處理程式

解析:系統程式是支援電腦系統運作與程式開發的軟體,編譯器、連結程式、組譯程式都屬於系統程式;文書處理程式則是提供使用者編輯文件的應用軟體,並非系統程式,因此答案為 2。

第6題

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

答案:(3) 1

第7題

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

答案

  • 1

第8題

電晶體在數位電路中之主要功能為 1. 開關 2. 反相 3. 放大 4. 整流。

答案:(1) 開關

解析:數位電路中的電晶體主要工作在截止區與飽和區,利用導通與截止兩種狀態來表示 0 與 1,功能如同開關。放大與整流屬於類比電路用途;反相雖可由電晶體電路達成,但那是電路連接方式的功能,不是電晶體在數位電路中的主要角色,答案為 1。

第9題

下圖電路中,V 之值應為多少? 1. 0 V 2. 9 V 3. 27 V 4. 18 V 。

答案:(4) 18 V

第10題

平面上有一很長導體,其電流為I ,方向為由南往北流動,若導磁係數為μ ,則在導體東邊 距離為d 處之磁通密度B 方向為? 1. 向西 2. 向東 3. 向下 4. 向上。

答案:(3) 向下

解析:長直導線的磁場方向可用右手安培定則判斷:右手拇指指向電流方向(由南向北),四指彎曲的方向即磁力線方向。在導線東側,四指指向平面下方,因此磁通密度B垂直於紙面向下。磁場大小為B=μI/(2πd),與方向無關;本題只問方向,故選向下。

第11題

下列哪一個不是N 型半導體應該摻雜的元素? 1. 銻( S b ) 2. 磷( P ) 3. 砷( A s ) 4. 硼( B ) 。

答案:(4) 硼( B )

解析:N型半導體需摻入五價(施體)雜質,例如銻Sb、磷P、砷As,每個雜質原子可提供一個自由電子。硼B是三價元素,屬於受體雜質,摻入矽中會產生電洞,形成P型半導體,因此不是N型應摻雜的元素。

第12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. 基本波為方波命令與載波之三角波作比較 2. 增加輸出電壓之低次諧波含量 3. 基本波為弦波命令與載波之方波作比較 4. 減少輸出電壓之低次諧波含量。

答案:(4) 減少輸出電壓之低次諧波含量

解析:弦式脈波寬度調變(SPWM)以低頻正弦波作為命令波,與高頻三角波載波比較,產生寬度按正弦變化的脈波。其輸出基波接近正弦,低次諧波大幅減少,諧波主要分布在載波頻率及其邊帶,故可減少輸出電壓的低次諧波含量;命令波不是方波,載波也不是方波。

第13題

T R I A C 相當於兩個什麼元件反向並聯在一起? 1. S C R 2. D I A C 3. Z e n e r D i o d e 4. U J T 。

答案:(1) S C R

解析:TRIAC為雙向導通的交流開關,其結構可視為兩只SCR反向並聯:一只SCR負責正半周導通,另一只負責負半周導通,因此可在交流正負兩方向導通。DIAC常用來觸發TRIAC,並非其等效組成;Zener二極體與UJT也不能等效。

第14題

火災發生時,下列何種為錯誤的逃生方法? 1. 應儘速向樓頂逃生 2. 夜間火警應先通知樓上熟睡的人逃生 3. 採低姿勢延地板爬行 4. 以濕毛巾摀住口鼻。

答案:(1) 應儘速向樓頂逃生

解析:火災避難應優先利用安全樓梯向下逃生,並採低姿勢沿地板爬行、以濕毛巾摀住口鼻,夜間也要通知樓上熟睡者。逕向往樓頂逃生並不正確,因為屋頂可能蓄積濃煙、受煙囪效應影響且無安全出口,通常只在向下避難受阻時才到屋頂待援。

第15題

視圖中斜面之真實狀表現在 1. 展開圖 2. 剖面圖 3. 俯視圖 4. 仰視圖。

答案:(3) 俯視圖

第16題

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. 400 V A R 2. 330 V A R 3. 440 V A R 4. 500 V A R 。

答案:(2) 330 V A R

解析:單相交流電動機的視在功率S=V×I=110×5=550 VA。功率因數cosθ=0.8,故sinθ=0.6;虛功率Q=S×sinθ=550×0.6=330 VAR。也可先算有效功率P=110×5×0.8=440 W,再由Q=√(S²−P²)=√(550²−440²)=330 VAR。

第17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. 28 . 9 Ω 2. 53 . 4 Ω 3. 31 . 4 Ω 4. 41 . 0 Ω 。

答案:(1) 28 . 9 Ω

第18題

關於電力電子轉換器之敘述,下列何者有誤? 1. 單相全波整流可以分為橋式或中間抽頭變壓器式 2. 交流電壓控制器輸出電壓及頻率均可以控制改變 3. 傅立葉級數方法可以用來分析負載電流之頻譜 4. 理想單相全波整流器電源側之電流平均值為零。

答案:(2) 交流電壓控制器輸出電壓及頻率均可以控制改變

解析:交流電壓控制器通常以相位控制改變輸出電壓的有效值,但輸出頻率仍與電源頻率相同,不能同時改變頻率,故此敘述有誤。單相全波整流可用橋式或中心抽頭變壓器式;傅立葉級數可分析電流頻譜;理想全波整流電源電流正負半周對稱,平均值為零。

第19題

有關電力電子所使用變壓器的敘述,下列何者有誤? 1. 變壓器主要由兩個繞組和這兩個繞組的共同磁路構成 2. 輸入交流電壓,經變壓器升降壓後,經由整流器,輸出直流電壓 3. 變壓器是輸入交流電壓,輸出直流電壓 4. 將交流電壓變換為同頻率不同電壓之非旋轉式電機。

答案:(3) 變壓器是輸入交流電壓,輸出直流電壓

解析:變壓器依電磁感應原理工作,只能處理交流電:輸入交流電壓,經繞組升降壓後仍輸出同頻率的交流電壓,不會直接輸出直流電壓。若要把交流轉為直流,必須另外加上整流器。變壓器由兩繞組及共同磁路構成,屬非旋轉式電機。

第20題

編號1 N 4001 表示何種電路元件? 1. 二極體 2. 電晶體 3. 電容器 4. 電阻器。

答案:(1) 二極體

解析:「1N4001」為 JEDEC 註冊編號,前綴「1N」代表二極體類,屬通用整流二極體系列(1N4001~1N4007,耐壓 50V、額定電流 1A),具單向導通特性用於整流。電晶體編號多以「2N」開頭(如 2N2222);電容器、電阻器另有 EIA 或廠規編碼,不會使用 1N4001 這類代號,故本題答案為二極體。

第21題

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

答案:(1) A =0、B =1 或A =1、B =0

第22題

下圖是S N 74154 的內部電路,若要1 Y = 1 A,2 Y = 2 A,3 Y = 3 A,4 Y = 4 A 則選擇與致能應作如 何安排? 1. 選擇= 0 ;致能= 0 2. 選擇= 0 ;致能= 1 3. 選擇= 1 ;致能= 0 4. 選擇= 1 ;致能= 1 。

答案:(1) 選擇= 0 ;致能= 0

第23題

下列何者不是可控制的功率元件? 1. 功率二極體( P o w e r D i o d e ) 2. 閘流體( T h y r i s t o r ) 3. 金氧半場效電晶體( M O S F E T ) 4. 雙載子接面電晶體( B J T ) 。

答案:(1) 功率二極體( P o w e r D i o d e )

解析:功率二極體(Power Diode)為不可控元件,其導通僅由陽極對陰極的電壓極性決定,無閘極控制端,無法以信號控制導通或截止。閘流體(SCR)、金氧半場效電晶體(MOSFET)與雙載子接面電晶體(BJT)均有閘極或基極控制端,可經控制信號調節導通狀態,屬可控元件,因此本題選功率二極體。

第24題

高速電鑽常使用何種鑽頭? 1. 鎢鋼鑽頭 2. 炭鋼鑽頭 3. 不銹鋼鑽頭 4. 高速鋼鑽頭。

答案:(1) 鎢鋼鑽頭

第25題

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. 當此電晶體為飽和區操作時,其集- 射極之電壓非常高 2. 電晶體之半導通接面不會儲存電荷 3. 可用基極電流控制此電晶體之導通與截止狀態 4. 作開關使用,其工作於作用區。

答案:(3) 可用基極電流控制此電晶體之導通與截止狀態

解析:BJT 作開關時,以基極電流 I_B 控制導通與截止:I_B 足夠大時進入飽和區(導通,V_CE 約 0.2V,很低而非很高);I_B=0 時截止。作用區(線性區)用於信號放大而非開關。切換過程中載子儲存效應會使接面暫存電荷,造成關斷延遲。故正確敘述為「可用基極電流控制導通與截止狀態」。

第26題

有關G T O 之敘述,下列何者錯誤? 1. 閘極加一負電壓可令G T O 截止 2. 可由閘極信號控制其導通或截止 3. 觸發電流較S C R 大 4. 閘極加一負電壓可令G T O 導通。

答案:(4) 閘極加一負電壓可令G T O 導通

解析:GTO(閘極關斷閘流體)為可關斷可控整流器:閘極加正電流觸發導通,加負電流(負電壓)強制截止,故可由閘極同時控制導通與截止。其閘極觸發電流確實較傳統 SCR 大。選項 4 稱「閘極加負電壓可令 GTO 導通」與事實相反——負電壓用於截止而非導通,故本題錯誤敘述為選項 4。

第27題

一放大器之電流增益為4,電壓增益為25,則總功率增益為多少? 1. 10 d B 2. 20 d B 3. 30 d B 4. 40 d B 。

答案:(2) 20 d B

解析:總功率增益 Ap = 電壓增益 Av × 電流增益 Ai = 25 × 4 = 100(倍)。換算為分貝:Ap(dB) = 10 × log10(Ap) = 10 × log10(100) = 10 × 2 = 20 dB。亦可分別計算後相加:10log10(25) + 10log10(4) = 10log10(100) = 20 dB。故答案為 20 dB。

第28題

偵測電路上發燙元件,使用下列何種方式最適當? 1. 手指頭觸摸 2. 以鼻子聞 3. 紅外線攝影機拍攝 4. 用眼睛看。

答案:(3) 紅外線攝影機拍攝

解析:紅外線攝影機(熱影像儀)以非接觸方式量測元件表面溫度分布,可快速找出異常發熱的位置,且不必碰觸帶電或高溫部位,安全又準確。手指直接觸摸有觸電及燙傷危險;用鼻子聞氣味或目視外觀,都無法可靠判斷元件是否過熱,容易延誤檢修時機,故選 3。

第29題

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

答案:(2) 電壓超前電流45 °

解析:電壓瞬時值相位角為 +30°,電流相位角為 -15°。兩者相位差 Δθ = θ_v - θ_i = 30° - (-15°) = 45°,正值表示電壓相位領先電流,即「電壓超前電流 45°」;亦可說電流落後電壓 45°。故選項 2 正確;選項 4 雖言電流落後電壓,但寫 15° 數值錯誤(應為 45°)。

第30題

示波器的輸入信號波形看不見的原因,下列何者有誤? 1. 電源未開或示波器己故障 2. 時基線位置調整超出螢光幕之範圍 3. 亮度控制調整鈕調整過大 4. 若僅有時基線,不是信號源漏失就是輸入耦合設定在G N D ,使得信號無法進入示波器。

答案:(3) 亮度控制調整鈕調整過大

解析:示波器看不到輸入信號波形時,常見原因含:電源未開或故障(1 正確)、位移鈕調出螢幕範圍(2 正確)、輸入耦合設 GND 或信號源斷線僅見時基線(4 正確)。亮度鈕調「過大」只會使掃描線過亮,仍看得見,不會造成信號消失;看不見通常是亮度「過小」。故選項 3 敘述有誤,為本題答案。

第31題

較適合製造高容量記憶體者為 1. E P R O M 2. D R A M 3. S R A M 4. E E P R O M 。

答案:(2) D R A M

解析:動態隨機存取記憶體(DRAM)每個記憶單元僅由一個電晶體與一個電容組成(1T1C),結構簡單、佔用面積小,故在相同晶片面積下可達到最高的儲存密度,最適合製作大容量主記憶體。靜態隨機存取記憶體(SRAM)需六個電晶體構成一個閂鎖電路,速度快但單元面積大、密度低,多用於快取。EPROM與EEPROM屬非揮發性記憶體,因製程較複雜且單元體積大,容量通常不如DRAM。因此高容量記憶體首選DRAM。

第32題

有關金氧半場效電晶體( M O S F E T ) 元件的敘述,下列何者有誤? 1. M O S F E T 具有低雜音及熱穩定性良好的特點 2. 其絕緣層很厚,閘源極間( ) 耐壓很高 3. M O S F E T 可分為空乏型及增強型兩種 4. M O S F E T 較接面場效電晶體( J F E T ) 有更高的輸入電阻。

答案:(2) 其絕緣層很厚,閘源極間( ) 耐壓很高

解析:金氧半場效電晶體(MOSFET)的閘極與通道之間為一層極薄的二氧化矽絕緣層(閘極氧化層),並非很厚;由於氧化層很薄,閘源極間耐壓反而有限,一般額定僅約±20V,過壓易擊穿。故選項2「絕緣層很厚、耐壓很高」敘述有誤。其餘正確:MOSFET具高輸入阻抗、低雜音、熱穩定性佳;依通道是否存在可分為增強型與空乏型;且因絕緣閘極,輸入電阻高於接面場效電晶體(JFET)。

第33題

下圖電路中,欲使R 得到最大功率,則R 必須為多少歐姆? 1. 18 Ω 2. 4 Ω 3. 12 Ω 4. 3 Ω 。

答案:(2) 4 Ω

第34題

平面上有一很長導體,其電流為I ,方向為南往北流動,若導磁係數為μ ,則在導體東邊距 離為d 處之磁通密度B 大小為? 1. 2. 3. 4. 。

答案

  • 3

第35題

串聯諧振變流器之換流組件與切換元件係與負載串聯以形成 1. 欠阻尼換向 2. 過阻尼換向 3. 臨界阻尼換向 4. 諧振換向。

答案:(4) 諧振換向

解析:串聯諧振變流器(Series Resonant Converter)將換流電感、電容與開關元件、負載串聯構成諧振槽路,利用LC的自然諧振特性,使電流過零而自然換流,此種方式稱為諧振換向(resonant commutation),可實現零電流切換、降低開關損失。題目強調「與負載串聯以形成」,正是諧振換向的架構;欠阻尼、過阻尼、臨界阻尼係指二階暫態響應的阻尼程度,並非此處換流方式的分類。故答案為諧振換向。

第36題

功率級電晶體作開關之功率轉換器用,有關切換頻率之敘述下列何者正確? 1. 切換頻率高時,則開關的切換損失高 2. 切換頻率高時,若性能一樣,則可增加濾波之電感值或電容 3. 切 換頻率低時,若性能一樣,則可減少濾波之電感值或電容 4. 切換頻率高時,則開關的切換損失低。

答案:(1) 切換頻率高時,則開關的切換損失高

解析:功率電晶體作開關時,切換損失與切換頻率成正比。切換損失近似式為 P_sw ≈ ½·V_DS·I_D·(t_r+t_f)·f_sw,頻率 f_sw 越高,單位時間內的開關次數越多,總切換損失越大,故選項1正確、選項4錯誤。相對地,提高切換頻率可在相同漣波要求下縮小濾波電感與電容值(因 L∝1/f、C∝1/f),故選項2、3所述「增加或減少濾波元件」之邏輯相反。因此正確敘述為切換頻率高時切換損失高。

第37題

下列作業系統中哪一種具有多人多工作業型態? 1. C P / M 2. U N I X 3. M S - D O S 4. M S - W i n d o w 98 。

答案:(2) U N I X

解析:UNIX 作業系統原生即支援多使用者(multi-user)與多工(multi-tasking),多個使用者可同時經由終端機登入並執行多個程序,是典型的分時多人多工系統。CP/M 與 MS-DOS 皆為單使用者、單工或有限多工的磁碟作業系統;MS-Windows 98 雖具備多工能力,但本質仍為單使用者環境,無法同時以不同帳號登入共用系統資源。故具備多人多工作業型態者為 UNIX。

第38題

某4 極之三相同步電動機,若輸入電源的頻率為60 H z ,則在穩態時轉軸轉速為 1. 1800 R P M 2. 1000 R P M 3. 1500 R P M 4. 3600 R P M 。

答案:(1) 1800 R P M

解析:三相同步電動機穩態轉速等於同步轉速,公式為 n_s = 120 f / P,其中 f 為電源頻率(Hz),P 為磁極數。代入 f=60 Hz、P=4 極,得 n_s = 120×60÷4 = 7200÷4 = 1800 RPM。同步電動機轉速與負載無關,恒為同步速,故答案為 1800 RPM。其餘數值如 3600 RPM 為二極、1500 RPM 為五十赫茲四極之結果。

第39題

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

答案:(4) 101011010

解析:八進制轉二進制可每位元對應三位元:5₈=101₂、3₈=011₂、2₈=010₂,組合為 101 011 010,即 101011010(共九位元)。驗算:5×8²+3×8+2=320+24+2=346;346 的二進制為 256+64+16+8+2=101011010,相符。選項4「1010 11010」即 101011010,為正確答案;選項2為 101011000(344)不符,選項1、3亦錯。

第40題

下圖電路為 1. 及閘電路 2. 反或閘電路 3. 互斥或閘電路 4. 反及閘電路。

答案:(3) 互斥或閘電路

第41題

下圖電路中,穩壓電路之電晶體β = 50 ,V 為多少? 1. 11 . 4 V 2. 12 . 6 V 3. 15 V 4. 11 V 。

答案:(2) 12 . 6 V

第42題

某電動機之輸入電流有效值為25 A ,若其電流基本波有效值為20 A ,則此電流含有之總諧波 電流有效值為多少? 1. 5 A 2. 20 A 3. 15 A 4. 10 A 。

答案:(3) 15 A

解析:總電流有效值 I 與其基波有效值 I₁ 及諧波有效值 I_H 滿足 I² = I₁² + I_H²(假設直流分量為零)。已知 I=25 A、I₁=20 A,代入得 I_H = √(25²−20²) = √(625−400) = √225 = 15 A。故總諧波電流有效值為 15 A。此計算依據有效值之正交分解性質,諧波成分與基波互不干擾,直接以平方差值開根號求得。

第43題

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

答案

  • 4

第44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. 快速二極體 4. D I A C 。

答案:(3) 快速二極體

解析:高速閘流體切換頻率高,關斷或換流時需要快速恢復,因此常配合快速二極體作為續流或保護,以縮短反向恢復時間並降低切換損失。齊納二極體主要用於穩壓,整流二極體屬一般低頻元件,DIAC則用於雙向觸發,皆不適合與高速閘流體高頻配合。

第45題

二極體不能作下列那一項用途? 1. 放大 2. 整流 3. 檢波 4. 截流。

答案:(1) 放大

解析:二極體具有單向導通特性,可用於整流、檢波與截流(限幅)等波形處理;但放大信號需要能提供功率增益的主動元件,例如電晶體或運算放大器。二極體本身沒有放大能力,因此「放大」不是二極體的用途。

第46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. 120 H z 3. 300 H z 4. 360 H z 。

答案:(4) 360 H z

解析:三相全橋式二極體整流器每週期有6個脈波,屬六脈波整流。輸出漣波頻率為電源頻率的6倍,即 f_r=6×60Hz=360Hz。因此直流輸出電壓的漣波頻率為360Hz,不是60Hz、120Hz或300Hz。

第47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 . 8 k V A R 2. 0 . 5 k V A R 3. 1 k V A R 4. 0 . 6 k V A R 。

答案:(1) 0 . 8 k V A R

解析:視在功率S=1kVA,功率因數cosθ=0.6,故sinθ=√(1-0.6²)=0.8。虛功率Q=S×sinθ=1kVA×0.8=0.8kVAR。0.6kVAR是有效功率P=S×cosθ的數值,不能當作虛功率。

第48題

下列何者不是M O S F E T 的腳位名稱? 1. 源極( s o u r c e ) 2. 射極( e m i t t e r ) 3. 閘極( g a t e ) 4. 汲極( d r a i n ) 。

答案:(2) 射極( e m i t t e r )

解析:MOSFET的三個腳位分別為閘極(gate)、汲極(drain)與源極(source)。射極(emitter)是雙極性接面電晶體或IGBT的腳位名稱,不是MOSFET的腳位,因此選項2不屬於MOSFET腳位名稱。

第49題

用示波器量測單相交流電壓源之電壓波形,若衰減比為10 倍,電壓刻度為5 V / D I V ,其電壓 波形峰對峰值為6 刻度,此電壓有效值約為 1. 150 V 2. V 3. 300 V 4.

答案

  • 2

解析:示波器顯示峰對峰值為6刻度,每刻度5V,且衰減比為10倍,故實際峰對峰值Vpp=6×5×10=300V。正弦波有效值Vrms=Vpp/(2√2)=300/2.828≈106V,最接近選項2。150V、200V與300V皆非正確有效值。

第50題

閘流體元件之過載保護應採用 1. 積熱型電驛 2. 快速熔絲 3. 電容器 4. 電感器。

答案:(2) 快速熔絲

解析:閘流體(SCR、TRIAC等)承受過電流能力極低,短時間內即可能燒毀,須以快速熔絲(半導體熔絲)於過載初期迅速熔斷加以保護。積熱型電驛動作較慢,不適用於半導體之瞬時過載;電容器與電感器為電路元件,非過載保護裝置,故應選快速熔絲。

第51題

有關單相全橋式二極體整流器之直流鏈電容的敘述,下列何者正確? 1. 直流鏈電容愈大,瞬時充電電流小 2. 直流鏈電容愈大,單相輸入功因愈高 3. 直流鏈電容愈大,濾波效果愈佳 4. 直流鏈電容愈大,濾波效果差。

答案:(3) 直流鏈電容愈大,濾波效果愈佳

解析:單相全橋整流後加入直流鏈電容,電容越大,儲能與濾波能力越強,輸出電壓漣波越小,濾波效果越佳。電容越大,充電瞬間阻抗越低,瞬時充電電流反而越大;且導通角變窄,輸入功率因數通常較低,故選項1、2不正確。

第52題

下列何種元件常應用於高頻切換電路? 1. T R I A C 2. M O S F E T 3. G T O 4. S C R 。

答案:(2) M O S F E T

解析:MOSFET為多數載子元件,沒有少數載子儲存效應,切換速度快,常應用於高頻切換電路與交換式電源。SCR與GTO屬閘流體,切換速度較慢;TRIAC多用於交流相位控制,不適合高頻切換,因此選MOSFET。

第53題

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

答案:(1) 截止區和飽和區

解析:電晶體作開關使用時,只希望在「全導通」與「全截止」兩種狀態間切換:截止區電流幾乎為零,飽和區電壓降很小,兩者功耗都低。若偏壓在作用區,電晶體會同時承受較大電流與電壓,產生顯著功率損耗並發熱,因此不適合作開關。逆向區通常也不是正常開關工作區。故選截止區和飽和區。

第54題

有關傳統指針式三用電錶的使用,下列何者有誤? 1. 測量交流電壓時,應將選擇鈕轉至A C V 處,選一適當檔位若範圍為未知,則先採最大檔位,以防燒掉 2. 部分電錶歐姆檔設計有蜂鳴器,切換至該檔位,可測量線路是否斷線 3. 測量直流電流時,三用電錶要與電路並聯 4. 紅色探棒接於電源或電器的正極,黑色探棒接於負極,若接反時指針會反轉。

答案:(3) 測量直流電流時,三用電錶要與電路並聯

解析:指針式三用電錶測直流電流時,電錶必須「串聯」接入電路,讓待測電流流過錶頭;若並聯,等於把低電阻的電流檔跨接在電源兩端,可能造成短路、燒毀保險絲或錶頭。交流電壓檔先選最大檔位是為防止過壓;歐姆檔蜂鳴器可做導通測試;紅、黑探棒接反時指針反轉也屬正常現象。因此有誤的是第3項。

第55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 m s 2. 50 μ s 3. 100 μ s 4. 50 m s 。

答案:(2) 50 μ s

解析:切換頻率 f 與週期 T 互為倒數,公式為 T=1/f。代入 f=20 kHz=20×10^3 Hz,得 T=1/(20×10^3)=50×10^-6 秒=50 μs。100 μs 對應 10 kHz,100 ms 與 50 ms 則分別對應 10 Hz 與 20 Hz,均不符合。故選 50 μs。

第56題

下圖電路中,流過30 Ω 電阻之電流為多少安培? 1. 0 安培 2. 1 安培 3. 2 安培 4. 0 . 5 安培。

答案:(1) 0 安培

第57題

有關二極體的敘述,下列何者有誤? 1. 透納二極體具有正電阻的特性 2. 發光二極體,當它流過電流足夠大時,對外發出可見光或不可見光 3. 蕭特基( S c h o t t k y ) 二極體主要應用於高頻和高速電路中 4. 變容二極體之電容大小係由外加電壓大小控制。

答案:(1) 透納二極體具有正電阻的特性

解析:透納二極體(隧道二極體)在特定偏壓範圍內,電流增加時電壓反而下降,具有「負電阻」特性,常用於高速開關與振盪電路,因此說它具有正電阻特性是錯誤的。發光二極體通入足夠電流會發光;蕭特基二極體切換速度快,適合高頻高速電路;變容二極體的接面電容會隨外加逆向電壓改變。故選第1項。

第58題

無正負符號之二進制之數值為N,若右移一位,且將最高位元設為零,則其結果為 1. N - 2 2. N + 2 3. 2 N 4. 。

答案

  • 4

解析:無正負號的二進位數採邏輯右移一位,等同將數值除以2;最高位補零可確保不會把符號位或舊位元帶入。若 N 為偶數,結果為 N/2;若為奇數,整數右移會捨去最低位,結果為 N/2 取整數商。因此答案為第4項的 N/2。右移不是加減2,也不是乘2。

第59題

利用正弦波寬調變之三相變流器,若每半週輸出電壓之脈波數為P ,則輸出電壓之最低階諧 波為 1. P 階 2. 2 P 階 3. ( 2 P + 1 ) 階 4. ( 2 P - 1 ) 階。

答案:(4) ( 2 P - 1 ) 階

解析:正弦波寬調變(SPWM)的諧波主要分布在載波頻率及其旁波帶。每半週有 P 個脈波,載波比為 2P,最低次旁波帶諧波階數為 2P−1。以 P=2 為例,最低諧波為3階;P=3 時為5階,脈波數越多,諧波越往高頻推。故最低階諧波為 (2P−1) 階,選第4項。

第60題

推挽式放大器電路之特性可減少 1. 偶數諧波失真 2. 直流成份失真 3. 偶數與奇數諧波失真 4. 奇數諧波失真。

答案:(1) 偶數諧波失真

解析:推挽式放大器由上下兩晶體交替導通,正負半週的波形對稱。這種對稱結構會使偶數次諧波在輸出變壓器或負載端相互抵消,因此可減少偶數諧波失真;奇數次諧波仍可能存在。直流成分失真與偏壓及變壓器飽和較有關,並非推挽電路的主要改善項目。故選偶數諧波失真。

第61題

一般來說,應用三相電源作直流機四象限固態控制時,應選用幾個S C R 作為控制整流電路 1. 6 2. 12 3. 9 4. 3 。

答案:(2) 12

解析:直流機四象限運轉需要正、反兩個方向的電樞電壓與電流,通常採雙轉換器(dual converter)反並聯。三相全控整流電路每組需要6個SCR,兩組反並聯共需6×2=12個SCR,才能完成四象限固態控制。若只用6個僅能作單組三相全控整流,3個更不足;9個亦非對稱雙橋配置。故選12個。

第62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. A N D 2. O R 3. X O R 4. N O R 。

答案:(4) N O R

解析:在數位邏輯中,所謂「萬用閘(Universal Gate)」是指單靠該閘極就能組合出 AND、OR、NOT 等所有邏輯功能。符合此特性的只有 NAND 與 NOR 兩種。NOR 閘由 OR 後接 NOT 構成,利用 De Morgan 定理與反覆組合即可實現任何布林函數,故被稱為萬用閘。AND、OR、XOR 均無法單獨完成 NOT 功能,不具備萬用性。本題選項中僅 NOR 符合。

第63題

電力電子轉換器一般由下列哪三種主要元件所組成? 1. 功率開關、電感、電容 2. 電阻、電容、 電感 3. 功率開關、電容、電阻 4. 電阻、電感、功率開關。

答案:(1) 功率開關、電感、電容

解析:電力電子轉換器(如 DC-DC、逆變器)的核心骨架為「功率開關、電感、電容」三者:功率開關(MOSFET、IGBT 等)負責高速切換以控制能量傳遞;電感用於儲存與平滑能量、抑制電流漣波;電容則用於濾波與穩定電壓。純被動的電阻、電感、電容組合(選項2)不含主動開關,無法進行電壓/電流轉換;其餘選項皆缺少關鍵的儲能或被動濾波元件,故以選項1最完整正確。

第64題

輸出與輸入隔離之電力轉換器,兩接地間往往放置何種元件? 1. 電阻器 2. 電感器 3. 二極體 4. 電容器。

答案:(4) 電容器

解析:具輸入與輸出隔離的轉換器(如具變壓器隔離的 DC-DC)中,一次側與二次側各有獨立接地,兩接地間常跨接一顆「Y 電容(安規電容)」。其目的在提供高頻共模雜訊的返回路徑、抑制 EMI 並改善電磁相容,同時因隔離需求不直接導通直流。電阻、電感、二極體並非此處典型配置,故選電容器。

第65題

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 V 2. 3 . 4 V 3. 3 . 5 V 4. 3 . 7 V 。

答案:(4) 3 . 7 V

第66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. 方波與鋸齒波 2. 方波與三角 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(正弦脈波寬度調變)的基本原理,是將期望輸出的「正弦波」作為參考波(reference),與頻率較高的「三角波」載波(carrier)送入比較器;當正弦波大於三角波時輸出高位準、反之輸出低位準,由此產生寬度按正弦變化的觸發脈波來控制功率開關。方波並非 SPWM 所用波形,故選正弦波與三角波之比較。

第67題

A D D C 表含進位加法,若A = 0 C 3 H 、R 7 = 0 A A H 、C Y = 1 ,則執行A D D C A ,R 7 後,溢位旗 標( O V ) 、進位旗標( C Y ) 各為何? 1. O V = 1 ;C Y = 0 2. O V = 1 ;C Y = 1 3. O V = 0 ;C Y = 0 4. O V = 0 ; C Y = 1 。

答案:(2) O V = 1 ;C Y = 1

解析:ADDC 為含進位加法:A=0C3H(195)、R7=0AAH(170)、CY=1,和=195+170+1=366=16EH。低8位元為6EH存入A,因366>255產生進位,故 CY=1。溢位看符號:0C3H 為 11000011(補數=-61),0AAH 為 10101010(=-86),-61+(-86)+1=-146,超出8位元有號範圍 -128~127,故 OV=1。綜上 OV=1、CY=1。

第68題

有關雙極性電晶體( B J T ) 和場效應電晶體( F E T ) 兩種電晶體的比較,下列何者有誤? 1. B J T 是雙載子元件,而F E T 是單載子元件 2. 在積體電路製作上,B J T 較F E T 佔較大的空間 3. F E T 作為放大器產生的雜訊較B J T 為低 4. B J T 和F E T 都是電壓控制的電流源。

答案:(4) B J T 和F E T 都是電壓控制的電流源

解析:BJT 是電流控制元件,由基極電流控制集極電流;FET 才是電壓控制元件,由閘極電壓控制汲極電流,因此「兩者都是電壓控制」有誤。BJT 為雙載子元件、FET 為單載子元件;BJT 在積體電路中通常佔較大面積,且 FET 作為放大器時雜訊一般較低。

第69題

下圖所示電路中,I 為多少安培? 1. 8 A 2. 6 A 3. 12 A 4. 2 A 。

答案:(2) 6 A

第70題

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

答案:(4) 陶瓷電容器

解析:高頻特性優劣取決於等效串聯電阻 ESR 與等效串聯電感 ESL 的大小。陶瓷電容器(多層積層陶瓷,MLCC)結構簡單、介質薄,具有極低 ESR/ESL 與優異高頻響應,常用於高頻去耦與濾波。電解電容 ESR 高;鉭質電容高頻尚可但不及陶瓷;低質(紙質/薄膜)電容高頻損耗較大。因此高頻特性最佳者為陶瓷電容器。

第71題

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

答案:(4) 具有昇壓及降壓功能

第72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. 32 4. 4 。

答案:(2) 8

解析:在電腦與微控制器架構中,1 個位元組(Byte)固定由 8 個位元(Bit)組成,這是資訊領域的標準定義。8 個位元可表示 2^8=256 種狀態(00H~FFH),微控制器如 8051 的累加器 A、暫存器 R0~R7 皆為 8 位元寬。16、32、4 分別對應半字組、字組或nybble等不同單位,均非 1 Byte 的位元數,故答案為 8。

第73題

下列何種功率開關功件之閘(基)極較易受人體靜電破壞? 1. S C R 2. M O S F E T 3. T R I A C 4. B J T 。

答案:(2) M O S F E T

解析:MOSFET 的閘極與通道之間為極薄的二氧化矽絕緣層,輸入阻抗極高,微小靜電電荷即可能在閘氧化層上感應高電壓而擊穿,故對人體靜電(ESD)最為敏感,取用時須防靜電措施。SCR、TRIAC 為閘極觸發的雙極閘流體,BJT 為電流驅動且輸入為 PN 接面,對靜電耐受度相對較高,故易受靜電破壞者為 MOSFET。

第74題

在必須實施活線作業之情況下,作業員應戴何種手套? 1. 絕緣手套 2. 耐熱手套 3. 塑膠手套 4. 棉布手套。

答案:(1) 絕緣手套

解析:活線作業具有觸電危險,作業人員應依職業安全衛生設施規則採取防感電措施,穿戴經檢驗合格且額定電壓符合作業電壓的絕緣手套,並搭配絕緣鞋、絕緣墊等防護具;使用前還須檢查手套有無破損或受潮。耐熱手套僅能隔熱,塑膠手套與棉布手套不具足夠的絕緣耐壓能力,不能作為帶電作業的防護。

第75題

繞線式三相感應電動機啟動時,若在轉部外加電阻,則 1. 啟動電流與啟動轉矩均增大 2. 啟動電流減小,但啟動轉矩增大 3. 啟動電流減小,但啟動轉矩不變 4. 啟動電流減小,且啟轉轉矩亦減小。

答案:(2) 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在轉部串接外加電阻,可增加轉子電路電阻。啟動瞬間轉差率為1,轉子電流受到限制,使定子啟動電流減小;同時轉子功率因數改善,啟動轉矩增大,在適當電阻值下可接近最大轉矩。因此啟動電流減小、啟動轉矩增大,並非兩者都增大,也不是轉矩不變或減小。

第76題

四極感應電動機之頻率為60 H z,其同步旋轉磁場之旋轉速度為多少? 1. 1800 r p m 2. 2400 r p m 3. 1200 r p m 4. 3600 r p m 。

答案:(1) 1800 r p m

解析:感應電動機同步轉速公式為 Ns=120f/P,其中 f 為頻率、P 為極數。代入 f=60 Hz、P=4,得 Ns=120×60/4=1800 rpm。因此四極、60 Hz 的旋轉磁場同步轉速為 1800 rpm;2400、1200、3600 rpm 分別對應不同的極數或頻率,皆不符本題條件。

第77題

以下哪一種電容的高頻特性最好? 1. 電解電容 2. 鉭質電容 3. 紙質電容 4. 陶瓷電容。

答案:(4) 陶瓷電容

解析:陶瓷電容的介電損失小、等效串聯電阻與電感低,自振頻率高,因此在高頻下的阻抗特性與濾波表現最佳。電解電容的等效串聯電感較大,高頻特性較差;鉭質電容與紙質電容的高頻表現也不如陶瓷電容。故高頻特性最好者為陶瓷電容。

第78題

工作圖的投影象限常用者有 1. 二種 2. 五種 3. 三種 4. 四種。

答案:(1) 二種

解析:工程工作圖常用的投影法有第一角投影與第三角投影兩種,分別將物體置於不同象限,再依觀察方向投影到投影面上。台灣 CNS 工程製圖習慣採用第一角法,美制圖面則常採用第三角法;兩者的視圖排列位置不同。因此工作圖常用之投影象限為二種。

第79題

以電壓表和電流表來測量電阻,是一種 1. 比較測量法 2. 直接測量法 3. 間接測量法 4. 絕對測量法。

答案:(3) 間接測量法

解析:以電壓表測得待測電阻兩端電壓 V,再以電流表測得流過電阻的電流 I,最後依歐姆定律 R=V/I 計算電阻值,這種先量其他電量再間接求得的作法稱為間接測量法。直接測量法是由儀器直接顯示待測量;比較測量法則是與已知標準量相比較,均與本題方式不同。

第80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. 輸入阻抗高,電流增益甚高 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. 輸出阻抗高,電壓增益小於1 。

答案:(1) 輸入阻抗高,電流增益甚高

解析:達靈頓電路由兩顆電晶體串接而成,前級的射極電流作為後級的基極電流,總電流增益約為兩級電流增益的乘積,因此電流增益甚高;輸入端看入的阻抗也因電流放大作用而大幅提高。其輸出阻抗低、電壓增益接近1,故選輸入阻抗高、電流增益甚高者。