民國103年 第2梯次 11600 電力電子乙級 學科考古題與答案

民國103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

有一電壓源在無載時,輸出電壓為50 V ,當滿載時電壓降至40 V ,則電壓調整率為 1. 30 % 2. 25 % 3. 15 % 4. 20 %。

答案:(2) 25 %

解析:電壓調整率定義為無載電壓與滿載電壓之差,除以滿載電壓後換算成百分比。公式為電壓調整率=(V無載-V滿載)/V滿載×100%。代入 V無載=50 V、V滿載=40 V,得(50-40)/40×100%=10/40×100%=25%。因此電壓調整率為25%。

第2題

下圖所示電路為 1. 訊差放大器( D i f f e r e n t i a l A m p l i f i e r ) 2. 電壓對電流轉換器 3. 反相放大器 4. 樞密特觸發器( S c h m i d t T r i g g e r i n g C i r c u i t ) 。

答案:(4) 樞密特觸發器( S c h m i d t T r i g g e r i n g C i r c u i t )

第3題

電磁相容性測試,基本上驗證產品量產上市前是否符合電磁相容規範,下列測試何者非為電 磁相容性測試項目? 1. 產品可靠度( p r o d u c t s r e l i a b i l i t y ) 測試 2. 傳導耐受性 ( c o n d u c t e d s u s c e p t i b i l i t y ,C S ) 測試 3. 傳導發射( c o n d u c t e d e m i s s i o n ,C E ) 測試 4. 輻射發射( r a d i a t e d e m i s s i o n ,R E ) 測試。

答案:(1) 產品可靠度( p r o d u c t s r e l i a b i l i t y ) 測試

解析:電磁相容性(EMC)包含兩大範疇:電磁干擾(EMI,也就是發射)與電磁耐受(EMS,也就是耐受)。傳導發射(CE)與輻射發射(RE)屬於 EMI 的測試項目;傳導耐受(CS)則屬於 EMS 的測試項目。至於產品可靠度測試,是在驗證產品壽命、故障率與環境適應性,屬於品質驗證,並非 EMC 規範所要求的項目,因此本題應選可靠度測試。

第4題

高階語言( C , P A S C A L , . . . ) 須透過那一種程式翻譯成目的程式 1. 編譯程式 2. 預先處理程式 3. 組譯程式 4. 直譯程式。

答案:(1) 編譯程式

解析:高階語言(如 C、Pascal)必須經由編譯程式(compiler)把原始碼整體翻譯成目的碼(.obj),再經連結產生可執行檔。組譯程式處理的是組合語言;直譯程式是逐行翻譯並執行,不產生目的碼;預先處理程式只負責巨集展開與 #include 等前置工作。因此把高階語言翻成目的碼要靠編譯程式。

第5題

由三價金屬導體與N 型半導體構成之二極體具有交換時間快與低雜訊的優點,除應用於高頻 電路外,也被應用在低電壓/大電流的電源供給器及交流/直流轉換器電路中之二極體為 1. 變容二極體( V a r a c t o r ) 2. 齊納二極體( Z e n e r D i o d e ) 3. 肖特基二極體( S c h o t t k y D i o d e ) 4. 透納二極體( T u n n e l D i o d e ) 。

答案:(3) 肖特基二極體( S c h o t t k y D i o d e )

解析:以金屬與 N 型半導體形成接面,就是蕭特基二極體(Schottky Diode)。它屬於多數載子導通,沒有少數載子儲存效應,因此逆向恢復時間極短、交換速度快、雜訊低,順向壓降約 0.3V,適合高頻、低電壓大電流電源與 AC/DC 轉換器。變容二極體是利用逆向偏壓改變接面電容;齊納二極體用於穩壓;透納二極體利用負電阻特性。

第6題

內阻200 Ω 之電流表,欲獲得倍增率20 時,則分流電阻應為多少? 1. 11 Ω 2. 9 . 5 Ω 3. 10 . 5 Ω 4. 10 Ω 。

答案:(3) 10 . 5 Ω

解析:電流表擴大量測範圍時,分流電阻採並聯。公式為 Rsh = Rm/(m−1),其中 Rm 為表頭內阻、m 為倍增率。代入 Rm = 200 Ω、m = 20,得 Rsh = 200/(20−1) = 200/19 ≈ 10.53 Ω,取 10.5 Ω。若誤用 Rm/m = 10 Ω,會少算表頭本身所占的一倍電流,使倍增率略偏大。

第7題

剝除O K 線時應使用 1. 剝線鉗 2. 電工刀 3. 斜口鉗 4. 尖嘴鉗。

答案:(1) 剝線鉗

解析:OK 線是單股鍍錫銅線,剝除絕緣皮時應使用剝線鉗,依線徑選擇對應孔位夾住後拉除,可避免傷及芯線。電工刀靠手感控制深度,容易割傷或削斷單股芯線;斜口鉗主要用於剪切導線;尖嘴鉗用於夾持與彎折,皆不適合剝皮。

第8題

三個均為R 歐姆之電阻性負載,接成△後再接於平衡三相電源,其線電壓為V 伏特,則三相 電阻負載所消耗之總功率為 1. V / 3 R 2. V / R 3. 2 V / R 4. 3 V / R 。

答案:(4) 3 V / R

解析:△(三角形)接線時,每相負載兩端跨接於兩條線之間,故相電壓等於線電壓 V。每相消耗功率為 V²/R,三相總功率為 3V²/R。若為 Y 接,相電壓才需除以 √3,總功率會變成 V²/R。因此△接三相電阻負載的總功率為 3V²/R,對應選項 4。

第9題

下圖為直流- 直流功率轉換器,其名稱為 1. 全橋型( f u l l - b r i d g e ) 直流- 直流功率轉換器 2. 半橋型 ( h a l f - b r i d g e ) 直流- 直流功率轉換器 3. 馳返型( f l y - b a c k ) 直流- 直流功率轉換器 4. 推挽型( p u s h - p u l l ) 直流- 直流功率轉換器。

答案:(2) 半橋型 ( h a l f - b r i d g e ) 直流- 直流功率轉換器

第10題

昇壓型直流截波器( b o o s t d c c h o p p e r ) 之功率級M O S F E T 的導通狀態之責任週期為D ,其平 均輸入電壓 與輸出電壓 的關係為 1. 2. 3. 4. 。

答案

  • 1

第11題

某1 K V A 之電感性負載其功率因數為0 . 8,欲改善至功率因數1 . 0 須加入多少V A 之電容器? 1. 900 2. 300 3. 750 4. 600 。

答案:(4) 600

解析:視在功率 S = 1000 VA、功率因數 cosθ = 0.8,故有效功率 P = S·cosθ = 1000×0.8 = 800 W,虛功率 Q1 = S·sinθ = 1000×0.6 = 600 var。改善至 cosθ = 1.0 時,負載所需虛功率為 0,電容器須提供全部 600 var,即 Qc = 600 var。故選 600。

第12題

下列那一種功率元件在並聯使用上最容易? 1. I G B T 2. B J T 3. S C R 4. M O S F E T 。

答案:(4) M O S F E T

解析:MOSFET 的導通電阻 Rds(on) 具正溫度係數:溫度升高時電阻變大,電流會自動由較熱的元件轉移到較冷的元件,因此並聯時能自然均流,最容易並聯使用。BJT 的 VBE 與電流關係呈負溫度係數,容易發生熱失控;IGBT 並聯也需降額與挑選同批次元件;SCR 屬閘流體,開關特性不利於直接並聯均流。

第13題

一標示為0 ~20 M H z 之示波器,係指此示波器中之那一個電路的頻率響應而言? 1. 視頻放大 2. 掃描電路 3. 垂直放大 4. 水平放大。

答案:(3) 垂直放大

解析:示波器規格上標示的頻寬(如 0~20MHz),是指其「垂直放大器(Vertical Amplifier)」的頻率響應範圍,也就是輸入信號經衰減器、垂直放大電路到達 CRT 垂直偏轉板之間,能維持平坦增益(通常容許 -3dB 衰减)的最高頻率。當輸入訊號頻率超過此頻寬時,顯示波形的振幅會衰減並失真。掃描電路與水平放大屬時基與水平偏轉部分,其規格以掃描時間(TIME/DIV)表示,而非頻寬;視頻放大並非示波器頻寬定義的主要電路。故正確為垂直放大。

第14題

示波器量測週期性信號,其時間的刻度為0 . 5 μ s / D I V ,若此週期為4 格( 刻度) ,則此信號頻 率為 1. 100 k H z 2. 500 k H z 3. 400 k H z 4. 200 k H z 。

答案:(2) 500 k H z

解析:週期 T 等於每格時間乘上格數:T=0.5μs/DIV × 4 DIV = 2μs。頻率 f=1/T=1/(2×10⁻⁶ s)=5×10⁵ Hz=500kHz。公式 f=1/T,週期為波形重複一週所需時間,倒數即頻率。其餘選項:100kHz 對應 T=10μs(需 20 格)、200kHz 對應 T=5μs(需 10 格)、400kHz 對應 T=2.5μs(需 5 格),皆大於題目所給 4 格,故不符,正確為 500kHz。

第15題

假設一差動放大器之兩端輸入訊號分別為 時,其輸出為40 V ,若輸入改為 ,其輸出為24 V ,則此差動放大器之共模增益為何? 1. 2 2. 3 3. 1 4. 4 。

答案:(1) 2

第16題

下圖所示電路之輸出Y 為 1. 0 2. A 3. 1 4. B 。

答案:(3) 1

第17題

以下何種元件為2 腳元件? 1. U J T 2. P U T 3. S U S 4. D I A C 。

答案:(4) D I A C

解析:DIAC(雙向觸發二極體)僅有陽極、陰極兩端,屬二端(2 腳)元件,常用於 TRIAC 觸發電路。UJT 單接面電晶體具射極、基極1、基極2 共三腳;PUT 可程式單接面電晶體具陽極、陰極、閘極與陽極閘共四腳;SUS 為矽單向開關,特性在於電壓觸發轉態。故題中典型之 2 腳元件為 DIAC,選 4。

第18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. 共閘極放大電路 4. 共集極放大電路。

答案:(2) 共射極放大電路

解析:放大器依信號共用端(交流接地端)命名。本電路輸入信號置於基極、輸出取自集極,而射極為輸入與輸出信號所共用(對交流信號射極經旁路或為共同端),故為「共射極放大電路」。共基極為輸入射極、輸出集極、基極共用;共集極為輸入基極、輸出射極、集極共用。故正確為共射極,選 2。

第19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. 六角扳手 4. 手鉗。

答案:(3) 六角扳手

解析:內六角螺絲(俗稱迫緊螺絲、艾倫螺絲)頭部為六角孔,正確工具為「六角扳手(內六角扳手)」,可確實嵌入孔中傳遞扭力而不損傷螺絲。螺絲起子用於一字或十字槽;活動扳手用於外六角螺帽或螺栓頭,無法對應內孔;手鉗主要用於夾持而非專門鬆緊螺絲。故選 3。

第20題

邏輯電路中,若輸入信號至少有一個為1 ,則輸出為1 的邏輯閘是 1. 反或閘 2. 及閘 3. 或閘 4. 反閘。

答案:(3) 或閘

解析:或閘(OR Gate)的邏輯為:只要輸入中至少有一個為 1,輸出即為 1;僅當全部輸入皆為 0 時輸出才為 0,真值表為 0+0=0、0+1=1、1+0=1、1+1=1。反或閘(NOR)輸出恰相反;及閘(AND)需全部為 1 才輸出 1;反閘(NOT)為單輸入反相。故符合「至少一個為 1 則輸出為 1」者為或閘,選 3。

第21題

下列何者較易受靜電破壞,取、拿時均須加裝接地手環 1. T T L 2. E C L 3. M O S 4. D T L 。

答案:(3) M O S

解析:MOS 系列元件(如 MOSFET、CMOS IC)閘極由極薄氧化層絕緣,輸入阻抗極高,極易因靜電放電(ESD)擊穿氧化層而永久損壞,取拿時須配戴接地手環並使用防靜電工作檯。TTL、DTL、ECL 屬雙極性電晶體邏輯,輸入有箝位二極體與較低阻抗,耐靜電能力相對較佳。故易受靜電破壞者為 MOS,選 3。

第22題

在沖床作業中,下列何者將影響工作安全? 1. 用抹布清潔模子 2. 用手工具送材料或鐵屑 3. 安全裝置繼續使用不可取下 4. 加工物仍在調整位置時,禁止開動沖床。

答案:(1) 用抹布清潔模子

解析:沖床作業安全規範要求以手工具或專用夾具送料、清模,嚴禁以手或抹布直接接觸模具,因機械若誤動作或光電護罩失效,作業者手部極易遭夾傷。選項2用手工具送料或排除鐵屑、選項3保持安全裝置不取下、選項4工件未定位時禁止開車,均屬正確安全作為,不會危害安全。唯選項1以抹布清潔模子屬不安全行為,會直接影響工作安全,故答案為1。

第23題

下圖( a ) 之等效電路如圖( b ) 所示,則R 、V 為多少? 1. V = 10 V ,R = 6 K Ω 2. V = 4 V ,R = 4 K Ω 3. V = 10 V ,R = 4 K Ω 4. V = 4 V ,R = 2 . 4 K Ω 。

答案:(4) V = 4 V ,R = 2 . 4 K Ω

第24題

在熔接作業、大電力開關及馬達轉動等場合,安裝微電子電路時,下列何種方法無法避免強 電場或強電磁場之干擾? 1. 遠離該電磁環境後安裝 2. 將安裝電路的外框良好接地 3. 將全部的微電子電路隔離 4. 在微電子電路中的電源利用電感接地。

答案:(4) 在微電子電路中的電源利用電感接地

解析:強電磁干擾防制方法包括拉大距離(選項1)、金屬外框良好接地形成屏蔽(選項2)、以及將微電子電路隔離或屏蔽(選項3),均可降低場耦合。選項4在電源端以電感接地,電感對高頻雜訊呈高阻抗,且接地路徑串接電感反而阻礙雜訊旁通,無法有效濾除;實務上電源濖波應以電容傍路至地,而非用電感接地。故無法避免干擾者為4。

第25題

一個二階系統通常輸入何種函數信號作測試,以觀測其動態特性之響應? 1. 正弦函數 2. 脈衝函數 3. 階梯函數 4. 斜坡函數。

答案:(3) 階梯函數

解析:二階系統動態特性(如上升時間、峰值時間、安定時間、超越量)通常以階梯函數(step input)測試,因其能激發系統從靜止到穩態的瞬態響應,便於由階躍響應曲線讀取指標。脈衝函數雖可得脈衝響應但實測困難;正弦函數用於頻率響應;斜坡函數用於穩態誤差分析。故標準測試信號為階梯函數,答案3。

第26題

工作場所中之禁止標誌都採紅邊之 1. 圓形 2. 三角形,底在上 3. 正方形 4. 三角形,底在下。

答案:(1) 圓形

解析:依職業安全衛生設施規則及CNS安全標示,工作場所禁止標誌(如禁止進入、禁止吸煙)採紅色圓形邊框加紅色斜槓圖案,用以表示不得從事之行為。警告標誌方為黃底黑邊之三角形(尖角視規格向上或向下),方形多用作指示或消防標誌。故禁止標誌為紅邊圓形,答案1。

第27題

下圖所示電路中,電阻R 所消耗之功率為多少? 1. 40 W 2. 0 W 3. 30 W 4. 60 W 。

答案:(2) 0 W

第28題

下圖電路為一半加器,下列D 1 至D 3 邏輯閘依序排列,何者為正確? 1. A N D ,A N D ,O R 2. O R ,A N D ,A N D 3. A N D ,O R ,A N D 4. O R ,A N D ,O R 。

答案:(2) O R ,A N D ,A N D

第29題

滿載轉差率為4 % 的60 H z 感應電動機,其滿載時轉差率為36 r p m,則此電動機之極數為多少? 1. 4 極 2. 2 極 3. 6 極 4. 8 極。

答案:(4) 8 極

解析:感應電動機轉差率 s=(Ns-N)/Ns,轉差轉速 ΔN=s×Ns。已知 s=4%=0.04,ΔN=36 rpm,故同步轉速 Ns=36/0.04=900 rpm。又同步轉速公式 Ns=120f/P,f=60 Hz,代入得 900=120×60/P=7200/P,故極數 P=7200/900=8 極。答案4。

第30題

當所用二極體欲與高速閘流體配合時,應使用 1. 整流二極體 2. 變容二極體 3. 蕭特基二極體 4. 稽納二極體。

答案:(3) 蕭特基二極體

解析:高速閘流體(fast-switching thyristor)開關速度快,換流時需搭配反向回復時間短之二極體,以免因少數載子儲存效應造成過電壓或誤觸發。蕭特基二極體為多數載子元件,無儲存電荷、切換極快且順向壓降小,最適合與高速閘流體配合。整流二極體回復慢,變容與稽納二極體非用於此功率換流。故答案3。

第31題

若υ ( t ) = 100 s i n 377 t V ,則下列敘述何者錯誤? 1. V m a x = 100 V 2. f = 60 H z 3. V r m s = 100 / V 4. V a v = 100 V 。

答案:(4) V a v = 100 V

解析:v(t)=100 sin377t V,峰值 Vm=100 V(選項1正確)。ω=377 rad/s,f=ω/2π≈377/6.283=60 Hz(選項2正確)。有效值 Vrms=Vm/√2=100/√2≈70.7 V(選項3正確)。正弦波一週期平均值為0,即使取全波整流平均值亦為 2Vm/π≈63.7 V,絕非100 V,故選項4敘述錯誤。答案4。

第32題

某B C D 數01110011 ,其二進位數為 1. 00111100 2. 01001001 3. 01010011 4. 00111101 。

答案:(2) 01001001

解析:BCD碼每4位元表示一個十進位數字。0111 0011 前4位0111=7,後4位0011=3,故對應十進位73。將73轉二進位:64(2^6)+8(2^3)+1(2^0)=73,即 0100 1001(8位元表示)。選項2為01001001,相符。其他選項分別為60、83、61,均不符。答案2。

第33題

如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. 148 . 56 V 2. 74 . 3 3. 45 . 5 4. 110 。

答案:(2) 74 . 3

第34題

高低溫及噪音所造成人體傷害是屬於下列何種傷害? 1. 物理性 2. 化學性 3. 人體工學性 4. 生物性。

答案:(1) 物理性

解析:職業安全衛生上常把危害分為物理性、化學性、生物性及人體工學性等。高溫會造成熱衰竭、中暑或灼傷,低溫可能導致凍傷或體溫過低,噪音則會損害聽力並引起精神緊張,這些危害都源自能量(熱能、聲能)對人體的作用,屬於物理性危害。化學性危害是指接觸酸鹼、有機溶劑等物質;生物性危害是指細菌、病毒等病原體;人體工學性危害則指姿勢不良、重複動作或搬運造成的肌肉骨骼傷害。因此本題應選物理性。

第35題

功率級電晶體( B J T ) 採用達靈頓( D a r l i n g t o n ) 結構的目的,下列敘述何者正確? 1. 提高其基極驅動能力及降低輸出容量 2. 降低其基極驅動能力及降低輸出容量 3. 降低其基極驅動能力及提高輸出容量 4. 提高其基極驅動能力及提高輸出容量。

答案:(4) 提高其基極驅動能力及提高輸出容量

第36題

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. 200 W 2. 400 W 3. 500 W 4. 300 W 。

答案:(2) 400 W

解析:單相交流負載的平均功率(實功率)計算式為 P=V×I×cosθ,其中 V 與 I 都取有效值,cosθ 為功率因數。代入題目數據:P=100V×5A×0.8=400W。功率因數0.8滯後代表負載呈電感性,電流落後電壓,但計算實功率時只需乘上cosθ,正負號不影響大小。若誤把視在功率500VA當成答案,或忽略功率因數直接相乘,就會得到錯誤結果;200W與300W也都與公式計算不符。因此平均功率為400W。

第37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

  • 2

第38題

8051 程式記憶體最大可擴充至 1. 128 K 2. 32 K 3. 64 K 4. 16 K 。

答案:(3) 64 K

解析:8051的程式記憶體(ROM/EPROM)位址匯流排為16位元(P0與P2組成A0~A15),可定址空間為2的16次方,等於65536位元組,也就是64K。因此外接程式記憶體最大可擴充至64K;至於資料記憶體(RAM)則是透過16位元DPTR外部定址,同樣可達64K。128K已超出16位元位址範圍;32K與16K都只是64K的一部分,並非最大值。所以本題應選64K。

第39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. 雙象限截波器 2. 單象限截波器 3. 四象限截波器 4. 相位控制整流器。

答案:(3) 四象限截波器

解析:定位系統需要馬達能正轉、反轉,並在到達定位點時快速減速與制動,因此驅動器必須能提供正、負兩種電壓與正、負兩種電流的組合,也就是四個象限都能操作。四象限截波器可控制電壓極性與電流方向,具備正轉驅動、正轉制動、反轉驅動與反轉制動功能,最適合伺服定位。單象限只能單向驅動,無法反轉與再生制動;雙象限僅能單向驅動加制動;相位控制整流器多用於大功率直流馬達調速,響應較慢且不易四象限運轉。故選四象限截波器。

第40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. 絕緣 2. 散熱 3. 美觀 4. 效率。

答案:(1) 絕緣

解析:隔離式轉換器的初級側接市電,次級側則可能連接使用者可觸及的輸出,兩側之間必須維持足夠的沿面距離(creepage)與空間距離(clearance),以確保絕緣耐壓足夠,避免高壓經電路板表面或空氣擊穿到次級,造成電擊危險。各國安規(如IEC 60950、IEC 62368等)都會依工作電壓與絕緣等級規定最小間距。散熱、美觀與效率都不是拉開初次級距離的原因,反而加大距離會增加體積與漏感。因此這是基於絕緣考量。

第41題

下列何種電容器具有較大的電容量? 1. 雲母電容器 2. 鉭質電容器 3. 紙質電容器 4. 雙電荷層電容器。

答案:(4) 雙電荷層電容器

解析:雙電荷層電容器(又稱超級電容、電雙層電容)利用電極與電解液界面形成的電雙層儲能,等效距離極小、有效表面積極大,因此電容量可達數法拉甚至數千法拉,遠大於傳統電容。雲母電容容量多在pF至nF級,穩定性高但容量小;紙質電容多為nF至μF級;鉭質電容約μF級,雖體積小、容量比陶瓷大,但仍遠不及雙電荷層電容。故選雙電荷層電容器。

第42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. 便宜 3. 功率大 4. 電流大。

答案:(1) 快速

解析:交換式電源輸出端的工作頻率高,整流二極體必須在極短時間內完成導通與截止。蕭特基二極體是金屬—半導體接面,屬於多數載子導通元件,沒有少數載子儲存效應,因此反向恢復時間極短、切換速度快,可降低切換損失並提高效率;同時順向壓降較低,也有助減少導通損耗。便宜、功率大、電流大並非選用它的主要理由,一般整流二極體或超快速二極體在耐壓與電流上也可勝任,但速度不及蕭特基。故主要原因是快速。

第43題

下列哪一種功率轉換器不可用以驅動交流感應電動機 1. 換頻器( C y c l o c o n v e r t e r ) 2. 變流器( I n v e r t e r ) 3. 交流電壓調整器( A C V o l t a g e R e g u l a t o r ) 4. 截波器( C h o p p e r ) 。

答案:(4) 截波器( C h o p p e r )

解析:感應電動機必須改變供電頻率才能調整轉速,因此換頻器(cycloconverter)可直接把固定頻率交流變成可調頻率交流;變流器(inverter)則先把直流轉成可調頻、可調壓的交流,兩者都常用於交流感應馬達驅動。交流電壓調整器只改變電壓有效值、頻率不變,雖調速效果有限,但仍屬交流→交流的轉換,可用於風扇等場合。截波器(chopper)是直流→直流的轉換器,輸出仍為直流,無法產生感應馬達所需的旋轉磁場,故不能用來驅動交流感應電動機。

第44題

下圖所示電路及相關波形, 為直流電壓,S 為一理想開關, 為開關運作週期, 為開關導 通時間, 為開關關閉時間,若 ,則平均電壓 = ? 1. 8 V 2. 2 V 3. 4 V 4. 6 V 。

答案:(4) 6 V

第45題

達靈頓對共集極放大器,假設Q 被偏壓在 , ,試 求此放大器之電壓增益 大小為何? 1. 0 . 94 2. - 0 . 90 3. 1 . 08 4. 1 .

答案:(1) 0 . 94

解析:達靈頓對接成共集極(射極隨耦器)時,輸出取自射極電阻、輸入加在基極,屬於電壓串聯負回授,電壓增益為 Av=(1+β)RE/[rπ+(1+β)RE],其值恆小於 1 且為正,理想值趨近 1,實際約 0.9~0.99,並具有高輸入阻抗、低輸出阻抗與電流放大特性。因此增益大小應取略小於 1 的 0.94。共集極不會反相,故 -0.90 的負增益不成立;1.08 與 1.92 均大於 1,超出射極隨耦器增益上限。

第46題

有10 歐姆之電感與10 歐姆之電容並聯,其總電抗為多少歐姆? 1. ∞Ω 2. 20 Ω 3. 0 Ω 4. 10 Ω。

答案:(1) ∞Ω

解析:電感抗為 XL=+j10 Ω,電容抗為 XC=-j10 Ω,兩者並聯的總阻抗 Z=(j10)(-j10)/(j10-j10)=100/0,分母為零,表示阻抗趨近無限大。物理上這是並聯諧振:電感電流與電容電流大小相等、相位相反,兩者互相抵銷,電源端幾乎不流出電流,總電抗呈無窮大。因此答案為 ∞Ω,而非 20 Ω、10 Ω 或 0 Ω;串聯時才會得到 j10+(-j10)=0 Ω 的短路結果。

第47題

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. 限流電感( C u r r e n t L i m i t I n d u c t o r ) 3. 霍爾元件( H a l l E l e m e n t ) 4. 串接電阻( C u r r e n t S h u n t ) 。

答案:(2) 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:切換式電源量測電流常用三種方式:比流器利用匝數比把一次側大電流按比例轉成二次側小電流,適合隔離量測;霍爾元件感測導線電流產生的磁場,可做隔離式、交直流兩用的電流感測;串接電阻(current shunt)則讓電流流過已知的小電阻,量取其壓降再依歐姆定律 I=V/R 換算。限流電感(current limit inductor)是用來抑制電流上升率、限制電流大小的磁性元件,本身不具備把電流轉成可讀訊號的功能,故不是量測電流的方法。

第48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. 可將方波轉變成正弦波 2. 可將方波轉變成鋸齒波 3. 可將正弦波轉變成方波 4. 可將方波轉變成三角波。

答案:(3) 可將正弦波轉變成方波

解析:樞密特觸發電路具有正回授造成的兩個不同臨界電壓(上、下臨界),形成磁滯特性。當輸入正弦波上升到上臨界時輸出翻轉為高態,下降到下臨界時翻轉為低態,輸出便成為與輸入同頻的方波,因此可把正弦波整形為方波,並能抑制雜訊造成的多次誤觸發。它不會產生正弦波、鋸齒波或三角波;把方波轉成正弦波需用濾波器取出基波,方波轉三角波則需積分電路。

第49題

三相二極體橋式全波整流器輸入交流相電壓有效值為127 V,若負載為100 Ω 電阻,流經每個 二極體電流峰值為 1. 1 . 27 √2 A 2. 2 . 2 √2 A 3. 1 . 27 A 4. 2 . 2 A 。

答案:(2) 2 . 2 √2 A

解析:三相橋式整流的輸入相電壓有效值為 127 V,線電壓有效值為 127×√3,整流後直流側峰值電壓 Vm=127×√3×√2=127×√6≈311 V。負載 100 Ω,故峰值負載電流 Ip=Vm/R=311/100≈3.11 A。每個二極體導通時與負載串聯,流過的峰值電流即等於此峰值負載電流,而 2.2√2≈2.2×1.414≈3.11 A,故選 2.2√2 A;1.27√2≈1.80 A 與 1.27 A、2.2 A 均不足 3.11 A。

第50題

電解電容器在串聯使用時,通常並聯一個電阻,此電阻作用是 1. 平衡電容器之分壓 2. 直流分路 3. 平衡相角 4. 降低阻抗。

答案:(1) 平衡電容器之分壓

解析:電解電容器串聯使用時,各顆的絕緣電阻與漏電流並不相等,若直接串接,電壓會依漏電阻大小分配,漏電阻較大者承受過高電壓而先被擊穿,接著連帶損壞其他電容。因此通常在每顆電容兩端並聯相同阻值的電阻,讓電壓由電阻比決定,強制各電容平均分壓,此即平衡電阻(分壓電阻)。它並非用來做直流分路、平衡相角或降低阻抗,主要功能就是平衡電容器之分壓。

第51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. 3 A 4. 6 A 。

答案:(2) 21 A

解析:並聯電路各支路兩端電壓相同。由 16 Ω 電阻流過 3 A,可得並聯端電壓 V=I×R=3×16=48 V。再依歐姆定律求各支路電流:4 Ω 為 48/4=12 A,8 Ω 為 48/8=6 A,16 Ω 為 3 A。總電流為各支路電流之和 I=12+6+3=21 A。故答案為 21 A;18 A、3 A 與 6 A 均與計算結果不符。

第52題

下列何者非電力系統之諧波來源? 1. 電燈泡 2. 變壓器之激磁電流 3. 馬達及發電機 4. 電力電子轉換器。

答案:(1) 電燈泡

解析:諧波主要來自非線性負載。傳統白熾電燈泡可視為電阻性線性負載,電流大致隨電壓呈正弦波,不會產生明顯諧波。變壓器激磁電流因鐵芯磁化曲線飽和而呈非正弦,含奇次諧波;馬達與發電機因磁路飽和、繞組分布及齒槽效應也會產生諧波;電力電子轉換器以開關方式切換電流,更是電力系統最主要的諧波來源。因此非諧波來源者為電燈泡。

第53題

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. 輸入電流 2. 氣隙主磁通 3. 輸出功率 4. 轉速。

答案:(2) 氣隙主磁通

解析:感應電動機的感應電勢 E≈4.44fNΦm,忽略定子阻抗壓降時 V≈E,因此氣隙主磁通 Φm≈V/(4.44fN)。若同時改變電壓與頻率並維持 V/f 比值固定,Φm 即可近似保持定值,避免低頻時磁路飽和、激磁電流過大,或高頻時磁通不足、轉矩下降。這是變頻器常用的定轉矩控制基礎;輸入電流、輸出功率與轉速並不因 V/f 固定而恆定。

第54題

那一個暫存器存放微處理器運算結果之狀態? 1. 索引暫存器 2. 旗號暫存器 3. 堆疊指標暫存器 4. 指令暫存器。

答案:(2) 旗號暫存器

解析:旗號暫存器(Flag Register)由零值旗號 Z、進位旗號 C、符號旗號 S、溢位旗號 O 等組成,用來記錄算術邏輯運算結果的狀態,供條件跳躍指令判斷。索引暫存器用於計算有效位址;堆疊指標暫存器存放堆疊頂端位址;指令暫存器存放目前正在解碼執行的指令。因此儲存運算結果狀態者是旗號暫存器。

第55題

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

答案:(2) 正反器

解析:計數器由正反器串接或並接組成,每一個正反器可儲存一位元狀態,n 個正反器可提供 2^n 種計數狀態;時脈脈波觸發正反器依序改變狀態,即完成計數。多工器負責資料選擇,解碼器將二進位碼轉為特定輸出線,解多工器則把一路資料分配到多個輸出,皆非計數器的核心記憶元件。因此主要元件為正反器。

第56題

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. 避免負載通過過多電流 3. 避免調整器通過過多電流 4. 維持固定的輸出電壓。

答案:(2) 避免負載通過過多電流

第57題

下列何者為R S -232 C 界面之示意圖? 1. 2. 3. 4. 。

答案

  • 4

第58題

可將八進制轉換為二進制的電路為 1. 解多工器 2. 解碼器 3. 編碼器 4. 多工器。

答案:(3) 編碼器

解析:八進制轉二進制是將八個可能的八進制數字(0~7)中之一,轉換成對應的3位元二進位碼,電路上需要8條輸入線與3條輸出線,此功能由編碼器(Encoder)完成,例如8對3編碼器。解碼器方向相反,是把二進位輸入轉成八進制或十進制的單一輸出;多工器做資料選擇,解多工器做資料分配。因此答案為編碼器。

第59題

下圖的輸出波形是 1. 方波輸出且其電壓最大值是4 . 7 V 2. 正弦波輸出且其電壓最大值是4 . 7 V 3. 方波輸出且其電壓最大值是7 . 94 V 4. 正弦波輸出且其電壓最大值是7 . 94 V 。

答案:(3) 方波輸出且其電壓最大值是7 . 94 V

第60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. 50 V 、240 u F 2. 25 V 、660 u F 3. 100 V 、470 u F 4.

答案

  • 3

解析:電容更換須同時滿足耐壓與電容量。耐壓不得低於原規格50 V,以免工作電壓超過耐壓而擊穿;電容量則以相同470 μF最理想,過小會使濾波效果變差、漣波增大。選項3為100 V、470 μF,耐壓高於50 V且容量相同,最適合作為替代品。50 V、240 μF容量不足;25 V、660 μF及25 V、1000 μF雖容量較大,但耐壓僅25 V,低於原50 V,不安全。

第61題

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

答案:(1) 過調變

解析:波寬調變的調變指數 M 通常定義為參考正弦波振幅與三角波載波振幅之比。當 M≤1 時,脈波寬度與參考波呈線性關係,稱為線性調變;當 M>1 時,參考波峰值超過載波,部分脈波會飽和而無法再增寬,稱為過調變,輸出電壓波形失真、諧波增加,且基波振幅不再與 M 成正比。因此 M 大於1稱為過調變。

第62題

下圖電路中,其電流I 為多少安培? 1. 24 A 2. 14 A 3. 22 A 4. 12 A 。

答案:(3) 22 A

第63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. 循序結構 3. 選擇結構 4. 模組化結構。

答案:(1) 循環結構

解析:WHILE-DO 屬於程式語言中的「循環結構(迴圈)」,會在條件成立時重複執行迴圈內的指令,直到條件不成立才跳出。循序結構是按順序逐行執行;選擇結構是 IF-THEN-ELSE 等分支判斷;模組化結構是將程式拆成副程式或函式。因此 WHILE-DO 的本質是循環結構,選項 1 正確。

第64題

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

答案:(4) 功率二極體( P o w e r D i o d e )

解析:功率二極體(Power Diode)為單向導通元件,其導通與否取決於外加電壓極性,無法以閘極信號控制開關,故屬「不可控制」元件。BJT 可用基極電流控制、MOSFET 可用閘源電壓控制、閘流體(SCR)可用閘極觸發導通,三者皆為可控元件。故非可控者為功率二極體,選項 4 正確。

第65題

在各種交連電路中,下列何種之頻率響應最差? 1. R C 交連 2. 直接交連 3. 變壓器交連 4. 阻抗交連。

答案:(3) 變壓器交連

解析:變壓器交連靠磁耦合傳遞訊號,一次側漏感在低頻使感抗下降、繞組分佈電容在高頻使容抗下降,使低頻與高頻兩端都衰減,頻率響應最差、通頻帶最窄。RC 交連只要耦合電容與輸入阻抗構成的時間常數夠大,低頻響應即可維持;直接交連沒有耦合元件,可延伸到直流,響應最佳;阻抗交連(如射極隨耦器)輸入阻抗高,頻寬也優於變壓器交連。

第66題

下圖電路中,I 之電流應為多少安培? 1. 10 A 2. 30 A 3. 20 A 4. 8 A 。

答案:(3) 20 A

第67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. 1500 R P M 3. 1000 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 Ns=120f/P。其中 f 為電源頻率 60Hz,P 為極數 4。代入計算:Ns=120×60/4=7200/4=1800 RPM。故穩態轉速為 1800 RPM,選項 1 正確。同步機轉速與頻率成正比、與極數成反比。

第68題

面積為A ,板間距離為d 之平板電容器,若將極板面積加倍,板間距離亦加倍,則其電容量 為 1. 原值之2 倍 2. 原值之1 / 2 倍 3. 與原值相同 4. 原值之4 倍。

答案:(3) 與原值相同

解析:平行板電容器電容公式 C=εA/d,ε 為介電係數。原電容 C=εA/d;面積加倍為 2A、板距加倍為 2d,則新電容 C'=ε(2A)/(2d)=εA/d=C。分子分母同乘 2 相互抵消,電容量與原值相同,選項 3 正確。

第69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. 光敏電阻器( C d S ) 2. L E D 3. L C D 4. 光電晶體。

答案:(1) 光敏電阻器( C d S )

解析:光敏電阻(CdS,硫化鎘)為光導元件,其內部電阻會隨入射光強度改變:光照越強,導電載子越多,內阻越小,故內阻與光照強度呈反比。LED 是發光二極體、LCD 是顯示器、光電晶體屬電流放大元件,皆非以電阻隨光改變為主要特性。故選項 1 正確。

第70題

16 對1 之多工器有多少條選擇線? 1. 16 條 2. 8 條 3. 6 條 4. 4 條。

答案:(4) 4 條

解析:多工器(MUX)的選擇線數 n 與輸入通道數 2^n 對應,即 2^n=N。本題 N=16,則 2^n=16,n=4 條選擇線即可編碼 0000~1111 共 16 種狀態來選取對應通道。故 16 對 1 多工器需 4 條選擇線,選項 4 正確。

第71題

E M I 對策通常是由L 和C 組成的 1. 帶通濾波器 2. 箝位器 3. 高通濾波器 4. 低通濾波器。

答案:(4) 低通濾波器

解析:EMI(電磁干擾)對策主要在抑制高頻雜訊不進入或流出電路,常以電感 L 與電容 C 組成「低通濾波器」,讓低頻有用信號通過、高頻雜訊被衰減。高通濾波器與帶通濾波器會放行高頻,不適用;箝位器用於限制電壓峰值而非濾波。故選項 4 正確。

第72題

實用上光編碼器( E n c o d e r ) 之A 、B 兩相脈波輸出,其相位相差 1. 180 ° 2. 270 ° 3. 90 ° 4. 0 ° 。

答案:(3) 90 °

解析:光編碼器 A、B 兩相輸出為正交(quadrature)脈波,兩相相位差 90°,控制器可由相位領先或落後判斷轉軸正轉或反轉,並以脈波數計數求得位置與轉速。若相位差 0° 或 180° 則無法判向,270° 非標準配置。故標準相差為 90°,選項 3 正確。

第73題

折斷線依C N S 規定是 1. 粗線 2. 虛線 3. 不規則細線 4. 中線。

答案:(3) 不規則細線

解析:CNS 製圖標準中,折斷線用來表示物件被省略或中斷的部分,線條型式為不規則的細線,兩端常略粗以標示斷裂位置。粗線是可見輪廓線,虛線表示隱藏線,中線(鏈線)用於中心線或對稱軸,三者各有固定用途,不能當折斷線使用。因此本題應選不規則細線。

第74題

下列何者可清除並可再重新寫入新資料,且不具有揮發性? 1. D R A M 2. E P R O M 3. S R A M 4. P R O M 。

答案:(2) E P R O M

解析:EPROM 為可抹除式可程式唯讀記憶體,以紫外線照射石英窗即可清除內容,之後能重新燒錄新資料,且斷電後資料仍保存,屬非揮發性記憶體。DRAM 靠電容儲存電荷、SRAM 靠正反器,兩者一斷電資料即消失;PROM 出廠為空白,只能燒錄一次,無法清除重寫,故不具可重寫特性。

第75題

下列何種突波吸收零件是隨外加電壓而電阻值會變化之具有電壓依存性的電阻器,且當電壓 超過其額定值時,電阻值會急速下降? 1. 以C、R 作成的吸收器 2. 以矽P N 接合之零件 3. 以C、 R 、D 作成的箝位電路 4. 變阻器。

答案:(4) 變阻器

解析:變阻器(Varistor,常見為氧化鋅材料)是一種電壓依存性電阻,正常電壓下呈高電阻,當外加電壓超過額定值時電阻值急速下降,把突波電流旁路吸收,以保護後端電路。以 C、R 組成的吸收器及 C、R、D 箝位電路屬電路補償方式;以矽 PN 接合製成的元件(如 TVS、齊納二極體)雖有箝位作用,但「電阻值隨外加電壓變化」正是變阻器的定義特徵。

第76題

下圖為一非反相放大器, = ± 15 V ,其中R = 500 K Ω 、R = 100 K Ω 及V = 2 V ,則V 為多 少? 1. 10 V 2. 12 V 3. 14 V 4. 6 V 。

答案:(2) 12 V

第77題

三相變流器之直流供應電壓為300 V,若以六步方波方式操作,則變流器輸出線電壓最大值為 多少? 1. 100 V 2. 150 V 3. 200 V 4. 300 V 。

答案:(4) 300 V

解析:三相橋式變流器採六步方波(180° 導通)操作時,任一時刻有三個開關同時導通,輸出線電壓波形為準方波,其瞬間最大值等於直流供應電壓 Vdc=300 V;有效值則為 Vdc×√(2/3)≒300×0.816≒245 V。題目問的是最大值,故為 300 V,100 V、150 V、200 V 皆非六步操作下的線電壓峰值。

第78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. 350 V 2. 950 V 3. 500 V 4. 720 V 。

答案:(4) 720 V

解析:串聯電容器電荷相同,依 Q=C×V,分壓與電容值成反比:V1:V2=C2:C1=4:20=1:5。20 μF 那顆承受 V/6,須 ≤350 V,得 V≤2100 V;4 μF 那顆承受 5V/6,須 ≤600 V,得 V≤720 V。取兩者中較嚴格者,串聯後最高可耐 720 V;電壓再升高時,4 μF、600 V 那顆會先被打穿。

第79題

下列各功率元件截止時,何者不具雙向耐壓特性? 1. 矽控整流器( S C R ) 2. 金氧半場效電晶體 ( M O S F E T ) 3. 絕緣閘雙極性電晶體( I G B T ) 4. 閘極截止閘流體( G T O ) 。

答案:(2) 金氧半場效電晶體 ( M O S F E T )

解析:MOSFET 的結構在源極與汲極之間存在寄生的體二極體,當汲、源極間承受逆向電壓時,該二極體會順偏導通,因此只能單向耐壓,不具雙向阻斷能力。SCR 與 GTO 屬閘流體,在截止狀態下順向與逆向皆可耐壓,故具雙向耐壓特性。本題問何者不具雙向耐壓,答案為 MOSFET。

第80題

降壓型直流截波器( b u c k d c c h o p p e r ) 在電流為連續模式下操作,有關電感電流漣波成份的敘 述,下列何者正確? 1. 電感電流之峰對峰值與切換頻率無關 2. 電感電流之峰對峰值與電感值成反比 3. 電感電流之峰對峰值與電感值成正比 4. 電感電流之峰對峰值與切換頻率成正比。

答案:(2) 電感電流之峰對峰值與電感值成反比

解析:降壓型截波器在電流連續模式下,電感電流峰對峰值 ΔI=(Vin-Vo)×D/(L×f),亦可寫成 Vo(1-D)/(L×f)。由公式可知 ΔI 與電感值 L 成反比,也與切換頻率 f 成反比,並隨責任週期 D 改變。因此「與頻率無關」、「與電感值成正比」、「與頻率成正比」三種敘述都不成立,只有與電感值成反比正確。