第1題
數位記憶裝置元件須具備幾種穩定狀態? 1. 4 種 2. 2 種 3. 1 種 4. 8 種。
答案:(2) 2 種
解析:數位記憶元件必須具備兩個穩定狀態,分別代表邏輯 0 與邏輯 1,才能可靠儲存一位元的資料。例如正反器利用電晶體的導通與截止,或雙穩態電路的兩個平衡點來記憶資料;若只有單一穩定狀態,受雜訊干擾或斷電後就無法區分所儲存的位元值,不能作為記憶元件。
民國102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。
數位記憶裝置元件須具備幾種穩定狀態? 1. 4 種 2. 2 種 3. 1 種 4. 8 種。
答案:(2) 2 種
解析:數位記憶元件必須具備兩個穩定狀態,分別代表邏輯 0 與邏輯 1,才能可靠儲存一位元的資料。例如正反器利用電晶體的導通與截止,或雙穩態電路的兩個平衡點來記憶資料;若只有單一穩定狀態,受雜訊干擾或斷電後就無法區分所儲存的位元值,不能作為記憶元件。
下列何者為正弦式波寬調變變頻器( S P W M I n v e r t e r ) 之缺點? 1. 電壓有效值不能調整 2. 無法線性操作 3. 輸出電壓之利用率不高 4. 不能過調變操作。
答案:(3) 輸出電壓之利用率不高
解析:SPWM 變頻器以正弦波與載波比較產生脈波,其優點為輸出電壓諧波小、可線性調變,但最大調變率 m 在線性區僅能達 1,基波峰值 V1m=m·Vdc/2,因此直流電壓利用率偏低,輸出電壓幅度受限,此即其主要缺點。選項 1、2、4 錯誤:SPWM 可經由改變調變率調整電壓有效值,能線性操作,亦可在 m>1 時過調變。
試求下圖之等效電路的 , 為 1. =4 Ω, =2 V 2. =4 Ω, =4 V 3. =2 Ω, = 6 V 4. =3 Ω , =8 V 。
答案:(3) =2 Ω, = 6 V
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. 1 倍 2. √2 倍 3. 2 倍 4. 2 √2 倍。
答案:(4) 2 √2 倍
解析:單相半波整流接電容濾波時,二極體導通使電容充電至峰值 Vm=√2·Vrms。當輸入交流進入負半周達 -Vm 時,二極體承受逆向電壓為電容電壓 Vm 加上反向輸入電壓 Vm,故 PIV=Vm+Vm=2Vm=2√2·Vrms。因此逆向峰值電壓為交流有效值的 2√2 倍,答案為 4。
游標卡尺 1. 可測量角度 2. 只能測量工作物內徑 3. 內、外徑皆可測量 4. 只能測量工作物之外徑。
答案:(3) 內、外徑皆可測量
解析:游標卡尺由本尺與游標組成,配有外側量爪、內側量爪及深度桿,可分別測量工件外徑、內徑與深度,量測精度一般可達 0.02 或 0.05 mm。故內、外徑皆可測量為正確。選項 1 測角度非其用途;選項 2、4 僅能測單一內徑或外徑均不符事實。
下圖電路中,若以伏特計( 額定電壓300 V ,內阻300 K Ω ) 跨接於電容器兩端,則伏特計指示 應為多少? 1. 150 V 2. 200 V 3. 300 V 4. 100 V 。
答案:(1) 150 V
T T L 之積體電路一般使用電壓為 1. 15 V 2. 10 V 3. 12 V 4. 5 V 。
答案:(4) 5 V
解析:TTL(Transistor-Transistor Logic)為早期標準數位邏輯系列,其額定供電電壓為 5 V(典型 4.75~5.25 V),高準位約 2.4~5 V、低準位 0~0.4 V。故一般使用 5 V,答案為 4。15 V、10 V、12 V 非 TTL 標準工作電壓。
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. 階梯函數 3. 脈衝函數 4. 斜坡函數。
答案:(2) 階梯函數
解析:觀測二階系統動態特性(如上升時間、峰值時間、超越量、安定時間)最常用階梯函數(步階輸入)作測試,因其能激發系統完整暫態響應並便於對應規格。正弦函數用於頻率響應,脈衝為階梯微分的數學理想信號,斜坡用於穩態誤差分析,故選 2。
電樞鐵心之渦流損約與 1. 頻率成正比 2. 頻率成反比 3. 頻率平方成正比 4. 頻率平方成反比。
答案:(3) 頻率平方成正比
解析:電樞鐵心渦流損 P_e=K_e·B_m²·f²·t²/ρ,其中 B_m 為磁通密度、f 為頻率、t 為疊片厚度、ρ 為電阻係數。由此式可知,在相同磁通密度下,渦流損與頻率平方成正比;同時疊片越薄渦流損越小。故選 3,與頻率平方成正比。
下圖有關N E 555 之敘述何者為錯誤? 1. 輸出波形為正弦波 2. 作為非穩態振盪 3. R 1 與R 2 之大小可改變其工作週期 4. 其輸出決定於R 1 、R 2 及C 。
答案:(1) 輸出波形為正弦波
下列何者不是電流控制型功率開關? 1. 金氧半場效電晶體( M O S F E T ) 2. 矽控閘流體( S C R ) 3. 閘關閘流體( G T O ) 4. 雙載子接面電晶體( B J T ) 。
答案:(1) 金氧半場效電晶體( M O S F E T )
解析:功率開關依控制方式分電壓控制型與電流控制型。MOSFET 為電壓控制元件,靠閘源電壓 VGS 控制導通,輸入阻抗高、幾乎不需閘極電流;而 SCR、GTO、BJT 皆需閘極/基極電流驅動,屬電流控制型。故「不是」電流控制型者為 MOSFET,答案 1。
下圖所示之電路中,集極的飽和電流近似值為多少? 1. 5 m A 2. 4 . 0 m A 3. 50 m A 4.
下圖電路中,R = 10 K Ω 時,通過齊納( Z e n e r ) 二極體之電流I 為多少? 1. 5 m A 2. 3 m A 3. 10 m A 4. 7 m A 。
答案:(4) 7 m A
試計算下圖中的分支電流I為多少? 1. 6 . 25 ∠-90 ° 2. 3 . 15 ∠90 ° 3. 1 . 25 ∠90 ° 4. 1 . 25 ∠-90 ° 安培。
答案:(1) 6 . 25 ∠-90 °
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. 6 :3 :2 4. 1 :2 :3 。
答案:(3) 6 :3 :2
解析:三電阻 R、2R、3R 並聯接於同一電壓源,各電阻兩端電壓相同皆為 V。由歐姆定律 I=V/R,得 I1=V/R、I2=V/(2R)、I3=V/(3R)。電流比 I1:I2:I3 = 1:1/2:1/3,同乘 6 化為整數比為 6:3:2。亦可想:並聯時電流與電阻成反比,電阻最小者電流最大,3R 最大者電流最小。選項 6:3:2 即對應 R:2R:3R 之電流比。選項 1:2:3 是電阻值本身之比而非電流比;2:4:6 與 9:4:1 皆不符合反比關係,故均錯誤。
由於浮點數的儲存位數有限,所以經過正規化後之數值會與原先的數值有所不同,此誤差稱 之為 1. 截尾誤差( T r u n c a t i o n E r r o r ) 2. 相對誤差 3. 固有誤差 4. 捨位誤差( R o u n d o f f E r r o r ) 。
答案:(4) 捨位誤差( R o u n d o f f E r r o r )
解析:浮點數因儲存位數(尾數與指數)有限,正規化後無法精確表示原值而產生的微小偏差,稱為捨位誤差(Roundoff Error),源自四捨五入或捨棄低位數。截尾誤差(Truncation Error)則指無窮級數或迭代被截斷造成的誤差,兩者成因不同;相對誤差與固有誤差非此現象專稱。故選 4。
有關電氣手工具之使用其安全考量,下列敘述何者正確? 1. 電氣手工具越重越佳 2. 電氣手工具應接地及保持絕緣 3. 電氣手工具不應接地 4. 電氣手工具不需作絕緣。
答案:(2) 電氣手工具應接地及保持絕緣
解析:電氣手工具(電鑽、砂輪機等)外殼多為金屬,一旦內部絕緣劣化,外殼就會帶電,操作者便有觸電危險。因此這類工具須以電源線的接地端把外殼接地,使漏電電流經接地回路排掉;同時要保持握把、電源線及插頭的絕緣完整,必要時再搭配漏電斷路器。接地與絕緣是相輔相成的兩項措施,工具重量與安全性無關,且「不應接地」、「不需絕緣」都與用電安全原則相違。
電力電子轉換器之敘述,下列何者為正確? 1. 交流電壓控制器使用功率開關在ㄧ固定區間內連接與斷開負載與交流電源,此種電路為D C - D C 轉換器 2. 三相交流電壓控制器之負載可Y 接或Δ 接 3. 切換式D C - D C 轉換器使用的濾波電容器之串聯等效電阻愈大,輸出電壓的漣波愈小 4. 切換式D C - D C 轉換器比線性轉換器效率為低。
答案:(2) 三相交流電壓控制器之負載可Y 接或Δ 接
解析:三相交流電壓控制器利用閘流體(SCR或TRIAC)控制三相電源供給負載,三相負載可採Y接或Δ接,各相導通角可獨立調整,故負載接法不受限制。交流電壓控制器是把交流電轉成另一交流電,屬AC-AC轉換,並非DC-DC;濾波電容的串聯等效電阻ESR愈大,充放電壓降愈大,輸出漣波反而愈大;切換式轉換器以開關切換降低損耗,效率高於線性轉換器。
相位控制整流器的輸入功率因數與下列何者無關? 1. 閘流體特性 2. 直流負載型態 3. 有無飛輪二極體 4. 觸發延遲角。
答案:(1) 閘流體特性
解析:相位控制整流器是靠改變閘流體的觸發延遲角來調整輸出電壓,延遲角越大,導通期間越短、電流波形畸變越嚴重,輸入功率因數越低;直流負載是電阻性或電感性,以及是否加裝飛輪二極體,都會改變電流波形與基波位移,因此也直接影響功率因數。至於閘流體本身的順向壓降、維持電流等元件特性,對整體輸入功率因數的影響極微小,並非決定因素,故選閘流體特性。
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. 掃描電路 2. 視頻放大 3. 垂直放大 4. 水平放大。
答案:(3) 垂直放大
解析:示波器標示的0~20 MHz是「頻寬」,指垂直放大電路(垂直系統)能平坦放大並忠實顯示的信號頻率範圍,超過此上限信號會衰減、波形失真,故量測前須確認待測信號頻率在此範圍內。水平系統(水平放大與掃描電路)決定的是時基,規格以時間/格表示,代表掃描速度而非頻率響應;視頻放大只是垂直系統中的寬頻放大級,掃描電路則負責產生水平掃描鋸齒波。
下列布林代數中,何者為錯? 1. A +A =A 2. A +B C =( A +B ) ( A +C ) 3. A +A B =A 4. A‧A =1。
答案:(4) A‧A =1
解析:布林代數的冪等律為 A‧A=A、A+A=A,同一變數自己AND自己仍為自己,不會變成1,故 A‧A=1 是錯誤的敘述,只有 A‧A'=0、A+A'=1 才成立。其餘三式皆正確:A+A=A 為冪等律;A+BC=(A+B)(A+C) 為分配律的展開式;A+AB=A(1+B)=A 為吸收律。本題問何者為錯,故選 A‧A=1。
儲存示波器內部必須使用下列何種電路才能轉成儲存資料? 1. R C 振盪電路 2. D / A 轉換電路 3. A / D 轉換電路 4. L C 振盪電路。
答案:(3) A / D 轉換電路
解析:儲存示波器要把螢光幕上的類比波形保留下來,必須先以取樣電路把連續的類比電壓經A/D(類比/數位)轉換器量化成數位資料,寫入記憶體後再由電路讀出重建波形,因此核心是A/D轉換電路。D/A轉換器方向相反,是把數位資料轉成類比輸出;RC振盪與LC振盪電路只負責產生正弦波時基或測試信號,並不具備把波形轉成可儲存資料的功能。
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 . 7 V 3. 3 . 5 V 4. 3 . 4 V 。
答案:(2) 3 . 7 V
變壓器的磁通量不變時鐵心若存有空氣隙,則激磁電流會 1. 變小 2. 不一定 3. 變大 4. 不變。
答案:(3) 變大
解析:鐵心的磁阻遠小於空氣,磁路中若存在空氣隙,整個磁路的總磁阻會明顯增大。由磁動勢 NI=Φ×Rm 可知,在磁通量Φ維持不變的前提下,磁阻Rm變大就必須加大磁動勢,也就是提高激磁電流。所以鐵心留有氣隙時激磁電流會變大,這也是變壓器或電感器刻意留氣隙以穩定電感、避免磁飽和時必須付出的代價,電流不會變小或不變。
以下何種元件為2 腳元件? 1. U J T 2. S U S 3. P U T 4. D I A C 。
答案:(4) D I A C
解析:DIAC(雙向觸發二極體)內部為兩個反向並聯的四層結構,只有兩個端子,導通後可雙向導通,常用來觸發TRIAC。UJT(單接面電晶體)具有射極與兩個基極共三端;PUT(可程式單接面電晶體)有陽極、陰極、閘極三端;SUS(矽單向開關)亦為三端元件,靠閘極控制導通。因此四個元件中僅DIAC為兩腳元件。
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. 1 k V A R 3. 0 . 6 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,先求有效功率P=S×cosθ=1×0.6=0.6 kW。虛功率Q=√(S²-P²)=√(1²-0.6²)=√(1-0.36)=√0.64=0.8 kVAR。另一算法為Q=S×sinθ,因cosθ=0.6,故sinθ=0.8,Q=1×0.8=0.8 kVAR。故虛功率為0.8 kVAR,其餘數值均與計算結果不符。
下圖( a ) 之等效電路如圖( b ) 所示,則R 、V 為多少? 1. V = 10 V ,R = 4 K Ω 2. V = 4 V ,R = 2 . 4 K Ω 3. V = 4 V ,R = 4 K Ω 4. V = 10 V ,R = 6 K Ω 。
答案:(2) V = 4 V ,R = 2 . 4 K Ω
工程製圖中之中文字一般用 1. 繁體 2. 宋體 3. 隸體 4. 簡體。
答案:(2) 宋體
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. 蕭特基二極體 3. 變容二極體 4. 稽納二極體。
答案:(2) 蕭特基二極體
解析:高速閘流體的切換、導通與關斷時間極短,若搭配的二極體逆向恢復時間太長,會在切換瞬間產生大的逆向恢復電流,造成額外損失,甚至使元件損壞。蕭特基二極體屬於多數載子元件,沒有少數載子儲存電荷,逆向恢復時間極短、順向壓降也較低,適合當高速整流或續流用;整流二極體速度慢,稽納二極體用於穩壓,變容二極體則當可變電容器使用,皆不適合作為高速配合元件。
組合語言及機器語言又稱為 1. 低階語言 2. 人工智慧語言 3. 高階語言 4. 套裝軟體語言。
答案:(1) 低階語言
解析:機器語言由0與1的機器碼組成,CPU可直接執行;組合語言則以MOV、ADD等助憶碼一一對應機器指令,仍須經組譯器轉成機器碼。兩者都緊貼特定硬體架構與指令集,可讀性低、移植性差,因此合稱「低階語言」。高階語言(如C、Python)語法接近人類思考,須經編譯或解譯;人工智慧語言屬高階語言的應用分支;套裝軟體是現成應用程式,並非語言分類。
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. 較慢 4. 較快。
答案:(4) 較快
解析:三相感應電動機的同步轉速 n_s=120f/P,與電源頻率成正比。以4極機為例:50Hz時 n_s=120×50/4=1500rpm;改接60Hz時 n_s=120×60/4=1800rpm,提高20%。無載運轉時轉差率極小,轉子轉速非常接近同步轉速,因此接60Hz電源的無載轉速較快。實務上還須注意V/f比值是否匹配,避免磁通飽和、鐵損增加與過熱。
火災發生時,下列何種為錯誤的逃生方法? 1. 夜間火警應先通知樓上熟睡的人逃生 2. 採低姿勢延地板爬行 3. 應儘速向樓頂逃生 4. 以濕毛巾摀住口鼻。
答案:(3) 應儘速向樓頂逃生
解析:火場的煙與熱氣會向上及向水平方向蔓延,樓梯間與頂樓常因煙囪效應而蓄積濃煙、高溫,往樓頂逃生容易把自己困在煙熱最集中的地方,所以是錯誤觀念。正確原則是向下、向地面層及建築物外疏散;逃生時採低姿勢沿地板爬行,因新鮮空氣較靠近地面,並以濕毛巾摀住口鼻減少吸入濃煙與熱氣,夜間並應叫醒家人一同避難。
降壓型直流截波器( b u c k d c c h o p p e r ) 的功率級電晶體開關導通的責任週期為0 . 4 ;若此開關 的切換頻率為10 k H z,則此功率級電晶體的每週期之導通時間為 1. 40 μ s 2. 50 μ s 3. 60 μ s 4. 100 μ s 。
答案:(1) 40 μ s
解析:切換頻率 f=10kHz,切換週期 T=1/f=1/(10×10³)=100μs。降壓型截波器的輸出平均電壓 V_o=D×V_s,其中D為責任週期,導通時間 t_on=D×T=0.4×100μs=40μs;相對地截止時間為(1-0.4)×100μs=60μs。因此功率級電晶體每週期導通40μs,選項1正確。
下圖N E 555 輸出之正脈衝,寬度為T 時,則其時間常數下列何者正確? 1. t 1 . 1 R C 2. t 2 . 2 R C 3. t 0 . 8 R C 4. t 1 . 4 R C 。
答案:(1) t 1 . 1 R C
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. 諧振換向 3. 過阻尼換向 4. 臨界阻尼換向。
答案:(2) 諧振換向
解析:串聯諧振變流器把換流元件(如SCR)與LC諧振電路、負載串聯成一路,利用串聯諧振時電流呈正弦波,並在電流自然經過零點時,使已導通的SCR承受反向電壓而自行關斷,這種靠諧振電流零點完成換流的方式稱為「諧振換向」。換向能否持續,取決於LC電路是否維持振盪,因此電路的R、L、C參數須設計在能持續振盪的諧振狀態。
下圖表示何種開關元件的符號? 1. S C R 2. B J T 3. G T O 4. I G B T 。
答案:(4) I G B T
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. 。
下列功率元件,何者須加連續驅動信號才能持續導通? 1. S C R 2. I G B T 3. T R I A C 4. G T O 。
答案:(2) I G B T
解析:IGBT為電壓驅動的全控型元件,閘極是MOS絕緣結構,必須持續施加驅動電壓(V_GE高於門檻)才能維持導通,一旦移除驅動信號即關斷,適合高頻PWM切換。SCR與TRIAC屬半控型閂鎖元件,閘極只要一個脈衝觸發,之後即使移除驅動信號,仍靠陽極電流自行維持導通,須等電流降到保持電流以下才關斷;GTO同樣是脈衝觸發即閂鎖導通。
在布林代數中,若A =B =C =D =1 時,則下列何者為錯誤? 1. + =0 2. = 3. =1 4. A B +C D =1 。
答案:(3) =1
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. 28 . 9 Ω 4. 31 . 4 Ω 。
答案:(3) 28 . 9 Ω
下圖之整流器電路,V 為有效值,則每個二極體之峰值逆向電壓( P I V ) 為 1. V 2. 2 V 3. V 4. i R 。
答案:(2) 2 V
利用電位差計量測電池電動勢之方法為 1. 比較法 2. 絕對法 3. 直接法 4. 間接法。
答案:(1) 比較法
解析:電位差計(電位計)量測電池電動勢時,是先以標準電池建立已知的電位降,再調整滑線接點使檢流計指零,讓待測電池與標準電壓達成電位平衡。平衡時待測電池迴路無電流流通,因此不受電池內阻與導線壓降影響,可測得真實的電動勢,這種方式屬於比較法(零位法)。若用伏特計直接量測,伏特計內阻會汲取電流,讀值為端電壓而非電動勢,只能算間接且帶誤差的做法。
某熱動電驛之額定電流為15 A ,若設定於80 % 動作,則此電路超過多少安培時,電路會自動 跳脫? 1. 12 A 2. 15 A 3. 8 A 4. 10 A 。
答案:(1) 12 A
解析:熱動電驛(過載電驛)的動作電流=額定電流×設定百分比=15A×80%=12A。也就是說,當電路電流超過12A並持續一段時間,電驛內部的電熱元件(雙金屬片)受熱彎曲,推動接點動作,使電磁接觸器跳脫而切斷電路,達到過載保護。選項中的15A為額定電流本身,並非設定後的跳脫值。
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. 3600 R P M 3. 1000 R P M 4. 1500 R P M 。
答案:(1) 1800 R P M
解析:同步電動機在穩態運轉時,轉子與定子旋轉磁場同步,因此轉軸轉速等於同步轉速。公式 ns=120f/P,代入 f=60 Hz、極數 P=4,得 ns=120×60÷4=1800 rpm,且無轉差。3600 rpm 是 2 極機在 60 Hz 下的同步轉速,1500 rpm 是 4 極機在 50 Hz 下的轉速,1000 rpm 對應 6 極機,三者都不符合本題條件。
下列何種儀器可量測週期性信號的頻率? 1. 功率表 2. 電度表 3. 電壓表 4. 示波器。
答案:(4) 示波器
解析:示波器可把被測信號顯示在螢幕上,由水平時基讀出一個週期所占的時間 T,再依 f = 1/T 換算頻率,也可用游標直接量測週期。功率表量的是實功率、電度表累計的是電能、電壓表只能讀有效值電壓,三者都無法直接得到頻率。因此量測週期性信號頻率應使用示波器。
三相變流器之直流供應電壓為300 V,若負載為三相平衡且變流器以六步方波方式操作,則變 流器輸出相電壓最大值為多少? 1. 150 V 2. 300 V 3. 200 V 4. 100 V 。
答案:(3) 200 V
解析:六步方波(每臂導通 120°)變流器,直流電壓 Vdc 經開關切換後,輸出相電壓呈階梯波形,其最大值(峰值)為 2Vdc/3。代入 Vdc = 300 V,相電壓最大值 = 2×300/3 = 200 V。另須注意線電壓峰值才是 Vdc = 300 V,兩者不可混淆,故選 200 V。
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. 變容二極體之電容大小係由外加電壓大小控制 4. 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。
答案:(1) 透納二極體具有正電阻的特性
解析:透納(隧道)二極體摻雜濃度極高,在順偏某電壓區間內電流隨電壓增加反而下降,呈現負電阻特性,因此「具有正電阻」的敘述有誤。其餘敘述正確:發光二極體通以足夠電流會發出可見光或不可見光;變容二極體以逆向偏壓改變空乏區寬度來控制電容;蕭特基二極體無少數載子儲存效應,適用於高頻高速電路。
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. 三角形,底在下 4. 正方形。
答案:(1) 圓形
解析:依職業安全衛生標示設置相關規定,禁止標誌採紅色圓形(圓內加斜線)表示禁止行為;警告標誌為黃底黑邊的三角形;注意或一般說明標誌則用正方形或長方形。因此工作場所的禁止標誌為紅邊圓形,而非三角形或正方形。
下圖電路中,欲使R 得到最大功率,則R 必須為多少歐姆? 1. 4 Ω 2. 18 Ω 3. 12 Ω 4. 3 Ω 。
答案:(1) 4 Ω
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. 維持固定的輸出電壓 3. 避免調整器通過過多電流 4. 避免負載通過過多電流。
答案:(4) 避免負載通過過多電流
試求下圖中,當元件工作於定電流區的 最小值= ? 1. 負4 V 2. 4 V 3. 10 . 7 V 4. 13 . 7 V 。
答案:(3) 10 . 7 V
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. 及閘 2. 反閘 3. 反或閘 4. 或閘。
答案:(4) 或閘
解析:或閘的布林表示式為 Y = A + B,只要任一輸入為 1,輸出即為 1,僅當全部輸入為 0 時輸出才為 0。及閘須全部輸入為 1 才輸出 1;反閘是單輸入取補;反或閘(NOR)為或閘後再取補,任一輸入為 1 時輸出反而為 0。故符合條件者為或閘。
傳輸距離長且雜訊免疫力佳的界面為 1. R S -232 2. R S -422 3. R S -423 4. R S -
答案:(3) R S -423
以下哪一種電容的高頻特性最好? 1. 紙質電容 2. 鉭質電容 3. 電解電容 4. 陶瓷電容。
答案:(4) 陶瓷電容
解析:陶瓷電容(尤其多層陶瓷電容)等效串聯電感與電阻小、介質損耗低,自振頻率高,高頻旁路與去耦特性最佳。電解電容雖容量大,但等效串聯電感與電阻大,高頻特性差;紙質電容與鉭質電容的高頻表現亦不如陶瓷電容。故高頻特性最好者為陶瓷電容。
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. 輸出阻抗低,電流增益等於1 2. 輸入阻抗高,電流增益甚高 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:(2) 輸入阻抗高,電流增益甚高
解析:達靈頓電路將兩顆電晶體串接,總電流增益約為β1×β2,因此電流增益甚高;由於輸入端等效電阻約放大β倍,輸入阻抗也高。其接法近似射極隨耦器,輸出阻抗低、電壓增益略小於1。選項1稱電流增益等於1不符;選項3與4稱輸出阻抗高也錯誤。故選2。
下列對於電腦硬體各單元的敘述何者有誤? 1. 輸出單元:處理完成之資訊由此單元送出 2. 記憶單元:僅儲存輸入之待處理資料 3. 控制單元:電腦的動作由此單元負責安排及指揮 4. 輸入單元:待處理的資料須經由此單元進入電腦。
答案:(2) 記憶單元:僅儲存輸入之待處理資料
解析:記憶單元不只暫存輸入的待處理資料,還會存放程式指令、運算過程的中間值及最後結果,供控制單元與ALU存取。若記憶體僅能儲存待處理的輸入資料,電腦就無法執行程式及保留運算結果。輸出、控制、輸入單元的敘述均符合計算機各單元功能,題目問有誤者,故選2。
P W M 型直流- 直流轉換器,提高開關元件之切換頻率,下列何者受影響最大? 1. 關閉損失 2. 接觸損失 3. 導通損失 4. 切換損失。
答案:(4) 切換損失
解析:切換損失是開關導通與截止過程中,電壓、電流重疊所造成的能量損失,單位時間損失約與切換頻率成正比,即Psw∝f。提高PWM頻率雖可縮小濾波元件並改善波形,但切換次數增加,切換損失上升最明顯。導通損失主要由導通電流與導通電阻決定,與頻率關係較小;關閉損失只是切換損失的一部分。故選4。
下列何者負責各單元之間的連繫及協調電腦內的各項工作順序? 1. 輸入輸出單元 2. 記憶體單元 3. A L U 單元 4. 控制單元。
答案:(4) 控制單元
解析:控制單元負責解碼指令、產生控制訊號,並協調輸入單元、輸出單元、記憶體與ALU之間的資料傳遞及工作順序,可說是電腦的指揮中心。輸入輸出單元負責資料進出,記憶體存放程式與資料,ALU負責算術與邏輯運算,皆不主導整體協調。故選4。
下圖中,電流I 約為多少? 1. 2 . 1 A 2. 1 . 2 A 3. 1 . 6 A 4. 0 . 7 A 。
答案:(1) 2 . 1 A
具有電流雙向導通功能的元件是 1. M C T 2. M O S F E T 3. G T O 4. T R I A C 。
答案:(4) T R I A C
解析:TRIAC由兩個SCR反並聯等效而成,可在交流正、負半週導通,具有電流雙向導通能力,常用於交流調光與調速。SCR與GTO都屬單向導通元件;MOSFET雖有本體二極體可逆向續流,但其通道並非對稱的雙向導通。故選4。
B A S I C 語言中的W H I L E - D O 指令係為 1. 模組化結構 2. 循環結構 3. 選擇結構 4. 循序結構。
答案:(2) 循環結構
解析:WHILE-DO是先判斷條件,條件成立才重複執行迴圈本體的指令,屬於循環(重複)結構;當條件不成立時離開迴圈。模組化結構指副程式或函式,選擇結構如IF-THEN-ELSE,循序結構則依指令順序執行。故選2。
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. 145 V 3. 100 V 4. 110 V 。
答案:(3) 100 V
解析:單相全波相控整流器在電流連續時,輸出平均電壓Vdc=(2Vm/π)cosα。輸入有效值157 V,峰值Vm=157×√2≈222.0 V;2Vm/π≈2×222.0/3.1416≈141.3 V;α=45°,cos45°≈0.707,故Vdc≈141.3×0.707≈99.9 V,約100 V。故選3。
下列何種元件常應用於高頻切換電路? 1. G T O 2. S C R 3. T R I A C 4. M O S F E T 。
答案:(4) M O S F E T
解析:MOSFET為電壓控制型元件,輸入阻抗高、驅動功率小,且導通與截止切換速度快,沒有少數載子儲存延遲,適合高頻PWM切換。SCR、TRIAC與GTO屬於閘流體,切換速度較慢,主要用於低頻大功率或交流相位控制。故選4。
下列何種功率開關元件為電流驅動型控制方式? 1. M O S F E T 2. B J T 3. I G B T 4. M C T 。
答案:(2) B J T
解析:BJT(雙極性接面電晶體)是電流控制元件,必須在基極注入足夠的驅動電流,才能控制集極電流的大小,驅動電路需提供持續的基極電流,故屬電流驅動型。MOSFET 靠閘極電壓形成通道,IGBT 與 MCT 的閘極亦為 MOS 絕緣閘結構,三者皆為電壓驅動型,驅動功率小、輸入阻抗高。因此本題應選 BJT。
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 的導通責任週期為0 . 5 ,若輸入電 壓 的平均值為10 V ,則輸出電壓 的平均值約為 1. 10 V 2. 5 V 3. 20 V 4. 15 V 。
答案:(3) 20 V
解析:昇壓型(boost)截波器在連續電流模式下,輸出與輸入的關係為 Vout=Vin/(1-D),其中 D 為 MOSFET 的導通責任週期。本題 Vin=10 V、D=0.5,代入得 Vout=10/(1-0.5)=10/0.5=20 V。物理意義是:開關導通時電感儲能,開關截止時電感電壓與輸入電壓串聯,一起對輸出電容及負載放電,因此輸出必高於輸入。D 越大,輸出越高;但 D 不可等於 1,否則理論輸出趨近無限大。選項 10 V 是未昇壓的情況,5 V 則是把公式誤用成乘上 (1-D) 的降壓結果。
返馳變壓器( F l y b a c k T r a n s f o r m e r ) 最常使用於下列何種電路? 1. 降壓電路 2. 脈衝電路 3. 諧振電路 4. 高壓產生電路。
答案:(4) 高壓產生電路
解析:返馳式(flyback)變壓器本質上是耦合電感,開關導通時一次側儲能、二次側因二極體反偏而不導通;開關截止時磁能經二次側釋放至輸出。由於可藉由匝比 N2/N1 大幅升壓,且線圈漏感與分佈電容易形成振鈴,因此最常用於高壓產生電路,例如早期 CRT 顯示器的陽極高壓、電漿點火與絕緣耐壓測試設備。它雖也能降壓,但「最常使用」的典型場合是高壓輸出,故選 4。脈衝電路與諧振電路並非其主要應用定位。
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. 截止區 2. 正電阻區 3. 負電阻區 4. 飽和區。
答案:(3) 負電阻區
解析:UJT(單接面電晶體)的射極特性曲線在峰點電壓 VP 與谷點電壓 VV 之間呈現負電阻區,即射極電流增加時射極電壓反而下降。脈波產生器正是利用此特性:電容經電阻充電,當射極電壓達到 VP 時 UJT 導通進入負電阻區,電容迅速經射極放電,在基極電阻上產生尖銳脈波,放電至 VV 以下又截止,如此週期性振盪。因此必須工作在負電阻區。截止區只會維持不導通,正電阻區無法形成弛張振盪,飽和區則失去開關切換作用。
下列何種材料不是製造光敏電阻器的材料? 1. 硒化鎘( C d S e ) 2. 硫化鎘( C d S ) 3. 磷化鎵( G a P ) 4. 硫化鉛( P b S ) 。
答案:(3) 磷化鎵( G a P )
解析:光敏電阻(光導電元件)利用半導體受光照後產生電子電洞對、使電阻下降的原理,常用材料為 II-VI 族化合物,如硫化鎘(CdS)、硒化鎘(CdSe)與硫化鉛(PbS),分別適用於可見光與近紅外光波段。磷化鎵(GaP)為 III-V 族材料,主要用於發光二極體(如綠光、黃綠光 LED)及部分光電元件,並非光敏電阻的典型材料。故選 3。
下圖中,感應電動機V / F 曲線之規劃,何者屬於固定磁通之驅動曲線? 1. B 曲線 2. A 曲線 3. D 曲線 4. C 曲線。
答案:(1) B 曲線
S P W M 變頻控制,其觸發脈波可由下列那兩種波比較而產生? 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(正弦波脈寬調變)的做法是以低頻正弦波作為調變波(參考波),高頻三角波作為載波,兩者送入比較器;當正弦波瞬時值高於三角波時輸出高準位,低於時輸出低準位,因而得到寬度隨正弦波變化的脈波序列。脈波寬度按正弦規律分布,經濾波後即可近似正弦輸出。改變正弦波振幅可調整調變指數而改變輸出電壓大小,改變正弦波頻率則改變輸出頻率。方波與鋸齒波、方波與三角波或正弦波與方波比較,都無法產生寬度依正弦分布的效果。
8051 程式記憶體最大可擴充至 1. 32 K 2. 128 K 3. 16 K 4. 64 K 。
答案:(4) 64 K
解析:8051 採用 16 位元位址匯流排(A0~A15),可定址空間為 2 的 16 次方=65536 位元組,即 64 K。此 64 K 空間在外部擴充時通常劃分為程式記憶體(PSEN 讀取)與資料記憶體(RD/WR 讀取),程式記憶體最大可擴充至 64 K。選項 16 K、32 K、128 K 均與 16 條位址線所能涵蓋的定址範圍不符,其中 128 K 已超出 16 位元定址能力。
下圖為昇壓型直流截波器,其電容 的主要功能為何? 1. 提高輸出電壓 2. 提高輸出電流 3. 減少輸出電壓 4. 濾除輸出電壓漣波。
答案:(4) 濾除輸出電壓漣波
某電阻為10 k Ω 及電容為4 μ F 之串聯電路,其時間常數 為 1. 40 m s 2. 10 m s 3. 20 m s 4. 25 m s。
答案:(1) 40 m s
解析:RC 串聯電路的時間常數公式為 τ=R×C。代入 R=10 kΩ=10×10³ Ω,C=4 μF=4×10⁻⁶ F,得 τ=10×10³×4×10⁻⁶=40×10⁻³ 秒=40 ms。時間常數代表電容充電至最終值約 63.2% 所需的時間,約經過 5τ(即 200 ms)可視為充放電完成。計算時務必把 kΩ 與 μF 換算成基本單位,10³ 與 10⁻⁶ 相乘為 10⁻³,才不會把毫秒與微秒混淆。
若有兩級電壓放大器,其增益 皆為- 10 ,若輸入信號 = s i n ω t m V ,則輸出信號為 1. 0 . 1 s i n ω t V 2. - 0 . 01 s i n ω t V 3. 0 . 01 s i n ω t V 4. - 0 . 1 s i n ω t V 。
答案:(1) 0 . 1 s i n ω t V
解析:兩級放大器串接時總增益為各級增益相乘:Av=(-10)×(-10)=+100。輸入信號振幅為 1 mV(即 0.001 V),故輸出振幅為 0.001 V×100=0.1 V。由於兩級皆為反相,負號相乘得正,輸出與輸入同相,因此輸出為 0.1 sinωt V。選項中的負值係誤把單級反相或只考慮一級增益;0.01 V 則是把增益誤算為 10。
下圖所示電路之功率因數為多少? 1. 1 2. 0 . 866 3. 0 . 5 4. 0 . 707 。
答案:(4) 0 . 707
R C L 串聯電路中,V = 20 V,V 及V 皆為40 V 時,此串聯電路之總電壓為多少? 1. 100 V 2. 60 V 3. 40 V 4. 20 V 。
答案:(4) 20 V
解析:RLC串聯電路中,總電壓是各元件電壓的相量和,不能直接把各電壓相加。公式為 V=√(V_R²+(V_L−V_C)²)。已知 V_R=20 V,V_L 與 V_C 均為 40 V,故 V_L−V_C=0,總電壓 V=√(20²+0²)=20 V。電感與電容電壓相位相反、大小相等而互相抵消,電源只需提供電阻的 20 V 壓降。
下圖為何種元件之圖示符號? 1. D I A C 2. Z e n e r 3. V a r i s t o r 4. S S S 。
答案:(3) V a r i s t o r
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. 作開關使用,其工作於作用區 2. 可用基極電流控制此電晶體之導通與截止狀態 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:(2) 可用基極電流控制此電晶體之導通與截止狀態
解析:BJT當開關使用時,應操作在截止區與飽和區,並以基極電流控制集極電流,使電晶體導通或截止。飽和區時集-射極電壓很低,接近零,功率損耗小;作用區主要用於放大。半導體接面在導通與截止切換時會儲存電荷,會影響開關速度,因此不能說不會儲存電荷。
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. 可控整流器( c o n t r o l l e d r e c t i f i e r ) 2. 整流器( r e c t i f i e r ) 3. 變頻器( i n v e r t e r ) 4. 直流截波器( d c c h o p p e r ) 。
答案:(3) 變頻器( i n v e r t e r )
解析:直流轉交流的功率轉換器稱為變頻器(inverter),可藉由開關切換與脈寬調變,同時改變輸出電壓與頻率。可控整流器是把交流轉為可調直流;整流器是把交流轉為直流;直流截波器是把固定直流轉為另一種直流電壓。因此本題為變頻器。
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. 電流大 2. 快速 3. 便宜 4. 功率大。
答案:(2) 快速
解析:交換式電源的工作頻率高,輸出整流二極體必須承受高頻切換,因此要求很短的反向恢復時間。蕭特基二極體是金屬-半導體接面,沒有少數載子儲存效應,反向恢復極快,且順向壓降較低,可降低切換損失與導通損失。電流大、功率大或便宜都不是選用它的主要理由。