第1題
用來鬆動內六角螺絲,正確應使用 1. 六角扳手 2. 活動扳手 3. 螺絲起子 4. 手鉗。
答案:(1) 六角扳手
解析:內六角螺絲的頭部是六角形凹槽,必須使用斷面為六角形的六角扳手插入槽內,才能均勻施力鬆動,且較不易損壞螺絲頭。活動扳手適用於螺帽或外六角頭,螺絲起子用於十字或一字槽螺絲,手鉗主要用於夾持、剪斷或彎折,皆無法與內六角凹槽契合。
民國101年 第4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。
用來鬆動內六角螺絲,正確應使用 1. 六角扳手 2. 活動扳手 3. 螺絲起子 4. 手鉗。
答案:(1) 六角扳手
解析:內六角螺絲的頭部是六角形凹槽,必須使用斷面為六角形的六角扳手插入槽內,才能均勻施力鬆動,且較不易損壞螺絲頭。活動扳手適用於螺帽或外六角頭,螺絲起子用於十字或一字槽螺絲,手鉗主要用於夾持、剪斷或彎折,皆無法與內六角凹槽契合。
下圖所示電路,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 = 20 μ F , R = 10 k Ω 3. C = 100 μ F , R = 10 k Ω 4. C = 100 μ F , R = 1 k Ω 。
答案:(3) C = 100 μ F , R = 10 k Ω
依據中華民國國家標準( C N S ) 規定,下列何者不以實線來繪圖? 1. 隱藏輪廓線 2. 尺度線 3. 剖面線 4. 指線。
答案:(1) 隱藏輪廓線
解析:CNS 製圖標準中,實線用於繪製可見輪廓線,也常用於尺度線、剖面線及指線等標註與輔助線。隱藏輪廓線代表物體不可見的邊緣,必須以虛線(短虛線)繪製,以便與可見輪廓線區別,因此隱藏輪廓線不以實線繪圖,答案為隱藏輪廓線。
使用保險絲的最大容量大約等於導線安全電流的 1. 3 ~4 倍 2. 2 ~3 倍 3. 1 . 5 ~2 倍 4. 4 ~4 . 5 倍。
答案:(3) 1 . 5 ~2 倍
解析:保險絲的額定電流必須能承受正常負載電流,又要在導線過載前熔斷以保護導線。一般選用時,保險絲最大容量約為導線安全電流的 1.5~2 倍;若選到 2~3 倍、3~4 倍或 4~4.5 倍,額定值偏高,導線已過載時保險絲可能尚未熔斷,失去保護作用。
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. 10 A 3. 15 A 4. 20 A 。
答案:(3) 15 A
解析:非正弦電流的總有效值平方等於基本波有效值平方加上諧波有效值平方,即 I²=I₁²+I_h²。代入 I=25 A、I₁=20 A,得 I_h=√(25²-20²)=√(625-400)=√225=15 A。因此總諧波電流有效值為 15 A。
某電力電子轉換器輸入電壓V ( t ) = ,輸入電流i ( t ) = ( ω t - 60 ° ) + 12 S i n 3 ω t ,則其輸入功率因數為 1. 0 . 4 2. 0 . 5 3. 0 . 8 4. 0 . 6 。
答案:(1) 0 . 4
解析:輸入功率因數 PF = P/(V_rms×I_rms) = 失真因數 × 位移因數 = (I1/I_rms)×cosφ1。電流含基波與三次諧波時,有效值 I_rms = √(I1²+I3²),本題基波振幅16、三次諧波12,失真因數 = 16/√(16²+12²) = 16/20 = 0.8;位移因數 = cos60° = 0.5。兩者相乘得 PF = 0.8×0.5 = 0.4。諧波電流會使有效值增大卻不產生實功率,故功率因數必低於單純的 cos60°=0.5。
下圖電路中,V 之值應為多少? 1. 27 V 2. 9 V 3. 18 V 4. 0 V 。
答案:(3) 18 V
下列對直流電抗器( D C L ) 之敘述何者為誤? 1. 中大額定馬力以上常使用 2. 可省去啟動充電限流裝置 3. 串聯於整流器與D C B u s 之間 4. 可減少啟動湧入電流( S u r g e C u r r e n t ) 保護主電路整流器。
答案:(2) 可省去啟動充電限流裝置
解析:直流電抗器(DCL)串聯於整流器輸出與直流匯流排之間,利用電感抑制電流變化率,可濾除高次諧波電流、提高功率因數並限制短路電流,中大型馬力變頻器常內建。它雖能減緩開機瞬間對直流電容充電的湧入電流,但單靠電感無法把充電電流壓到安全值以下,實務上仍需充電限流電阻(或SCR緩啟動)保護整流器,因此「可省去啟動充電限流裝置」的說法不正確。
閘流體中可以由閘極激發,也可以由閘極截止的是 1. D I A C 2. T R I A C 3. S C R 4. G T O 。
答案:(4) G T O
解析:GTO(閘極可關斷閘流體)在閘極加正脈波可導通,加負脈波即可強迫關斷,是可由閘極同時控制導通與截止的閘流體。SCR 只能靠閘極觸發導通,關斷必須使陽極電流降到保持電流以下或加反向電壓;TRIAC 雖可雙向觸發導通,同樣無法以閘極關斷;DIAC 為雙向觸發二極體,沒有閘極,僅在兩端電壓達崩潰值時導通。
下列元件中與D I A C 之動作最相似的是 1. 齊納二極體 2. 氖氣管 3. U J T 4. S U S 。
答案:(2) 氖氣管
解析:DIAC 是雙向觸發二極體,兩端電壓超過崩潰電壓時即由高阻態跳變為低阻態導通,具有負電阻特性,常與 TRIAC 搭配做相位控制。氖氣管在兩端電壓達點火電壓時氣體游離導通、電壓隨即下降,同樣呈現負電阻崩潰特性,動作最為相似。齊納二極體用於穩壓,不會呈現負電阻切換;UJT 與 SUS 均屬單向元件,不具雙向對稱觸發特性。
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. 導通損失 3. 接觸損失 4. 切換損失。
答案:(4) 切換損失
解析:切換損失發生在開關導通與截止的瞬間,因電壓與電流同時重疊而產生,每次切換消耗的能量固定,故功率損失與切換頻率成正比(P_sw ∝ f),提高頻率時切換損失增加最多。導通損失取決於導通電流、導通電阻(或飽和壓降)與導通責任週期,與頻率幾乎無關;接觸損失亦不隨頻率改變。因此提高切換頻率影響最大者為切換損失。
下圖電路中,兩線圈共儲存多少能量? 1. 26 焦耳 2. 37 焦耳 3. 24 焦耳 4. 47 焦耳。
答案:(4) 47 焦耳
安全門之設計規範,寬度不得少於 1. 2 公尺 2. 1 公尺 3. 1 . 2 公尺 4. 1 . 5 公尺。
答案:(3) 1 . 2 公尺
下列有關蕭特基二極體( S c h o t t k y d i o d e ) 之敘述何者不正確? 1. 導通電壓低,約0 . 3 V 2. 單載子元件 3. 耐反向偏壓,可高達1 k V 4. 切換速度快,適用50 k H z 以上。
答案:(3) 耐反向偏壓,可高達1 k V
解析:蕭特基二極體是金屬與半導體接觸形成的接面,屬單載子(電子)導通元件,沒有少數載子儲存效應,恢復時間極短、切換速度快,適用50kHz以上高頻電路;順向導通壓降僅約0.3V,導通損失小。但其耐逆向偏壓能力差,一般僅數十伏至約100V,不可能高達1kV,故「耐反向偏壓可高達1kV」的敘述不正確。
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. O R ,A N D ,A N D 2. A N D ,A N D ,O R 3. A N D ,O R ,A N D 4. O R ,A N D ,O R 。
答案:(1) O R ,A N D ,A N D
二進制中之11110001 和01010101 作A N D 運算後可得十六進制數為 1. 51 2. F 5 3. 4 A 4. 6 B 。
答案:(1) 51
解析:AND 運算須逐位元比對,兩輸入同為1時輸出才為1,其餘為0。將 11110001 與 01010101 對位運算:高位元組 1111 AND 0101 = 0101,低位元組 0001 AND 0101 = 0001,合併得 01010001。再分成 0101 與 0001,分別為十進制的5與1,即十六進制的5與1,故結果為 51H。
下列何種功率元件具有電流雙向流通之能力? 1. T R I A C 2. G T O 3. M O S F E T 4. S C R 。
答案:(1) T R I A C
解析:TRIAC 是由兩顆 SCR 反向並聯而成的雙向交流開關,只要閘極受到觸發,不論 MT2 與 MT1 之間的電壓極性為何都能導通,因此電流可雙向流通,常用於交流調光與馬達調速。SCR 與 GTO 雖屬閘流體,但導通方向僅單一,GTO 只是多了可強制關斷的能力。MOSFET 的通道雖可雙向導流,實務上仍以直流單向開關應用為主,且受寄生二極體影響,並非本題所指的雙向交流元件。
若I = 10 s i n ( ω t + 50 ° ) 、V = 100 c o s ω t ,則I 、V 之相位關係為何? 1. V 超前I 為40 ° 2. I 、V 相位差50 ° 3. I 、V 同相位 4. I 超前V 為40 ° 。
答案:(1) V 超前I 為40 °
解析:先將兩式化為同一基準:V = 100cosωt = 100sin(ωt+90°),故 V 的相位為 90°,而 I = 10sin(ωt+50°) 的相位為 50°。兩者相位差為 90°-50°=40°,且 V 的相角較大,表示 V 超前 I 40°。選項中「I 超前 V」的方向相反,「同相位」與「相位差 50°」也都和計算結果不符。
電力電子轉換器之敘述,下列何者為正確? 1. 三相交流電壓控制器之負載可Y 接或Δ 接 2. 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 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:(1) 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藉由控制閘流體的觸發角來調節輸出電壓,其負載可採 Y 接或 Δ 接,故第 1 項正確。交流電壓控制器屬於 AC-AC 轉換器,並非 DC-DC。濾波電容的串聯等效電阻(ESR)越大,充放電時的壓降越大,輸出電壓漣波反而越大。切換式轉換器靠開關與儲能元件傳遞能量,效率通常高於工作於線性區的線性轉換器。
I n t e l M C S - 96 族系晶片中,何者具有週邊轉移伺服器( P e r i p h e r a l T r a n s a c t i o n S e r v e r ) 的功 能? 1. 80 C 196 K B 2. 8098 3. 80 C 196 K C 4. 8096 B H 。
答案:(3) 80 C 196 K C
在攻螺絲孔時,通常將板手轉一圈後,再反方向轉1 / 4 圈,其作用為 1. 使切屑斷裂 2. 使螺孔光度增加 3. 使潤滑油進入 4. 使螺紋加深。
答案:(1) 使切屑斷裂
解析:攻螺絲(攻牙)時切屑容易在螺孔內堆積,若持續同方向旋轉,會使切屑擠塞、扭矩驟增,導致攻牙器折斷或螺紋崩壞。每轉一圈後反轉約 1/4 圈,可讓切屑被折斷並排出孔外,同時釋放扭轉應力。反轉並不會使螺紋加深,也不是為了增進孔壁光度;潤滑油是靠攻牙前塗佈與切削時帶入,並非反轉的主要目的。
組成計數器的主要元件是 1. 解碼器 2. 多工器 3. 正反器 4. 解多工器。
答案:(3) 正反器
解析:計數器本質上是記憶已輸入脈波數量的電路,其基本記憶單元為正反器(flip-flop);例如以 T 型正反器串接即成漣波計數器,或以 D 型正反器組成同步計數器。解碼器是把二進位碼轉換成特定輸出線的組合邏輯電路;多工器與解多工器負責資料的選擇與分配,皆不具計數所需的記憶與進位功能。
樞密特觸發電路,可將 1. 方波轉換成弦波 2. 弦波轉換成鋸齒波 3. 方波轉換為三角波 4. 三角波轉換為方波。
答案:(4) 三角波轉換為方波
解析:史密特觸發器(Schmitt trigger)具有正、負兩種臨界電壓的遲滯特性:當輸入三角波上升超過上臨界電壓時,輸出翻轉為高準位;下降至下臨界電壓時,翻轉為低準位,因此能把變化緩慢的類比波形整形為方波,並抑制雜訊造成的多次誤觸發。方波轉弦波需靠濾波電路,弦波轉鋸齒波需積分或特殊波形產生電路,均非史密特觸發器的功能。
右圖為何種元件之符號 1. S A S 2. S B S 3. S S S 4. S U S 。
答案:(2) S B S
下列何者非系統程式? 1. 連結程式 2. 組譯程式 3. 編譯器 4. 文書處理程式。
答案:(4) 文書處理程式
解析:系統程式是支援電腦本身運作與程式開發的軟體,包括連結程式(linker)、組譯程式(assembler)、編譯器(compiler),以及載入器、作業系統等,都屬於此類。文書處理程式則是供使用者處理文件的工作軟體,屬於應用軟體,並非系統程式。
測微計之主尺每格為1 m m,副尺每轉為0 . 5 m m,副尺圓周刻度分50 格,則該計之精度為 1. 0 . 1 m m 2. 0 . 05 m m 3. 0 . 02 m m 4. 0 . 01 m m 。
答案:(4) 0 . 01 m m
解析:測微計的精度(最小讀數)是由副尺每轉的移動量除以圓周刻度數所決定,而不是由主尺每格的大小決定。副尺每轉前進 0.5 mm,圓周均分 50 格,因此每格代表 0.5 ÷ 50 = 0.01 mm,也就是可讀到 0.01 mm。主尺每格 1 mm 只是整毫米讀數的基準,精度仍取決於副尺細分。若把 0.5 mm 只分成 5 格,會得到 0.1 mm;分成 10 格則為 0.05 mm,兩者都比本題刻度粗,數值也偏大。
某感應電動機在某特定轉速下,氣隙功率為50 k W,電磁功率為40 k W,則轉子之轉差率為 1. 0 . 8 2. 0 . 2 3. 0 . 1 4. 0 . 9 。
答案:(2) 0 . 2
解析:氣隙功率 Pg 由定子經氣隙傳到轉子,其中扣除轉子銅損後轉換為機械功率(電磁功率)Pm,兩者關係為 Pm = (1 − s) × Pg,s 為轉差率。代入 Pm = 40 kW、Pg = 50 kW,得 40 = (1 − s) × 50,故 1 − s = 0.8,s = 0.2。也就是說,氣隙功率中有 20% 消耗於轉子銅損。若直接以 40 ÷ 50 = 0.8 作答,是把機械功率所占比例誤當成轉差率;電動機正常運轉時轉差率遠小於 1。
下列何種電容器具有較大的電容量? 1. 鉭質電容器 2. 紙質電容器 3. 雙電荷層電容器 4. 雲母電容器。
答案:(3) 雙電荷層電容器
解析:雙電荷層電容器(超級電容)以活性碳多孔電極浸於電解液,靠離子在電極表面形成極薄的電荷雙層來儲能,等效極板間距僅奈米級,因此電容量可達法拉甚至數千法拉,遠大於一般電容器。鉭質、紙質與雲母電容器都屬傳統介電質電容器,以介電薄膜隔開兩極板,單位體積電容量多在微法拉等級以下。故選雙電荷層電容器。
以交流電壓表量測正弦波信號時,其指示值係為 1. 瞬間值 2. 平均值 3. 有效值 4. 最大值。
答案:(3) 有效值
解析:一般交流電壓表(整流式或數位式)是以有效值(RMS)來刻度,正弦波時指示值即為有效值,等於峰值除以 √2,約為峰值的 0.707 倍。有效值代表與同值直流產生相同熱效應的等效值,因此功率、發熱與額定值計算都以它為依據。瞬間值隨時間不斷變化,指針無法穩定指示;正弦波的平均值為零(全波整流後平均值約為峰值的 0.637 倍);最大值則須用峰值表量測。
關於電力電子轉換器之敘述,下列何者有誤? 1. 交流電壓控制器輸出電壓及頻率均可以控制改變 2. 單相全波整流可以分為橋式或中間抽頭變壓器式 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:(1) 交流電壓控制器輸出電壓及頻率均可以控制改變
解析:交流電壓控制器是利用閘流體相位控制,改變導通角以調節輸出電壓的有效值,輸出頻率仍與電源頻率相同,並不能改變頻率,故本項敘述有誤。單相全波整流確實分橋式與中間抽頭變壓器式兩種;傅立葉級數可將週期性電流波形分解,求出各次諧波以分析頻譜;理想全波整流的電源電流正負半週對稱,平均值為零。因此有誤者為第 1 項。
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. L C 振盪電路 2. A / D 轉換電路 3. D / A 轉換電路 4. R C 振盪電路。
答案:(2) A / D 轉換電路
解析:儲存示波器的原理是把輸入的類比波形先取樣、量化,轉成數位資料後寫入記憶體,需要時再讀出重建波形,因此前端必須有類比/數位轉換(A/D)電路;若要輸出類比信號或驅動顯示,才再經 D/A 轉換。LC 振盪電路與 RC 振盪電路只是產生週期性信號的振盪源,功能在於提供時基或測試信號,與把波形變成可儲存資料無關。故選 A/D 轉換電路。
感應馬達在低轉速控制時,產生之轉矩較容易受下列那一參數之影響? 1. 定子電抗X 2. 轉子電抗X 3. 定子電阻R 4. 溫度。
答案:(3) 定子電阻R
解析:感應馬達低轉速運轉多採 V/f 控制,輸出電壓隨頻率成比例下降,電壓變得很低時,定子電阻上的電流壓降所占比例明顯變大,使激磁電壓不足、磁通減弱,轉矩因而明顯下降,所以低頻時常需做定子電阻壓降補償。定子電抗與轉子電抗均與頻率成正比,低頻時反而變小,對轉矩的影響較不明顯;溫度屬間接影響。故選定子電阻 R。
單晶片8051 的C P U 為多少位元( b i t ) ? 1. 32 位元 2. 16 位元 3. 8 位元 4. 4 位元。
答案:(3) 8 位元
解析:8051 單晶片的中央處理單元為 8 位元架構,累積器、一般工作暫存器與資料匯流排都以 8 位元為單位處理資料,算術邏輯運算一次處理一個位元組。其位址匯流排為 16 位元,程式計數器也是 16 位元,可定址 64 KB 的程式記憶體,但這屬於定址能力,不代表 CPU 資料寬度。因此答案為 8 位元,而非 4、16 或 32 位元。
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. 平衡相角 2. 降低阻抗 3. 平衡電容器之分壓 4. 直流分路。
答案:(3) 平衡電容器之分壓
解析:串聯電容器因各顆絕緣電阻(漏電流)不同,等效上形成分壓不均,可能使某一顆承受過高電壓而擊穿。並聯均壓電阻後,漏電流主要由電阻決定,各電容電壓便趨於相等,故作用是平衡電容器之分壓,同時兼作斷電後的放電路徑。均壓電阻值通常取使流過電流為漏電流數倍者,兼顧均壓與損耗。此電阻並非用來平衡相角、降低阻抗或作為直流分路,故選3。
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. 原值之4 倍 4. 與原值相同。
答案:(4) 與原值相同
解析:平板電容器電容量公式 C=εA/d,其中 ε 為介電係數、A 為極板面積、d 為板間距離。面積加倍、距離亦加倍時,C'=ε(2A)/(2d)=εA/d=C,兩項倍數互相抵銷,電容量與原值相同。若只將面積加倍則為2倍,只將距離加倍則為1/2倍,兩者同時加倍結果不變。故選4。
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. 功率探棒 3. 差動探棒 4. 電壓探棒。
答案:(3) 差動探棒
解析:一般電壓探棒的接地夾與示波器機殼、市電大地相連,若直接量測電路中兩個非接地點的電位差,等於把其中一點經探棒接地,可能造成短路或損壞設備。差動探棒採浮接差動放大輸入,兩支測試端皆不接地,可安全量取兩點間的電位差,並具高共模電壓耐受能力。電流探棒量電流、功率探棒量功率,均非量電位差,故選3。
資料長度為16 位元,系統採用2 的補數時,能表達的整數範圍為何? 1. 2. 3. 4. 。
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. 捨位誤差( R o u n d o f f E r r o r ) 3. 相對誤差 4. 固有誤差。
答案:(2) 捨位誤差( R o u n d o f f E r r o r )
解析:電腦以固定位數儲存浮點數,正規化後尾數只能保留有限位元,超出部分必須進位或捨去,使儲存值與原值不同,此種因位數限制產生的誤差稱為捨位誤差(Roundoff Error)。截尾誤差(Truncation Error)通常指以有限項數近似無窮級數,或直接砍掉低位位元所造成的誤差;相對誤差是以誤差量除以真值表示的比值;固有誤差則源自量測儀器本身。題意強調位數有限,故選2。
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. 2 P 階 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)三相變流器,每半週脈波數為P時,開關切換會在輸出頻譜上產生以開關頻率為中心之旁波帶,主要諧波階次為2P±1、4P±1 等。其中最低階者即 2P−1 階,例如P=6 時最低諧波為11階;P 越大,最低諧波階次越高,濾波越容易。故最低階諧波為(2P−1)階,選4。
在S C R 控制電路中,若觸發角α 愈大,表示負載功率消耗 1. 不變 2. 不一定 3. 愈大 4. 愈小。
答案:(4) 愈小
解析:SCR 相位控制中,觸發角 α 是從電源電壓零點起算到閘極觸發導通的電氣角。α 越大,SCR 該半週內導通的區間越短,輸出電壓平均值(或有效值)越低;若負載為電阻性,負載電流與功率亦隨之下降。因此 α 增大表示負載功率消耗愈小。α=0 時幾乎全波導通、輸出最大;α 趨近180° 時輸出趨近零。故選4。
若將串激式直流電動機的電源極性對換時,對於電動機將有什麼變化? 1. 電動機會停止 2. 電動機轉速增加 3. 電動機轉向不變 4. 電動機會反轉。
答案:(3) 電動機轉向不變
解析:串激式直流電動機的磁場繞組與電樞串聯,電樞電流同時也是磁場電流。將電源極性對調後,電樞電流方向反轉,磁場極性也同時反轉;電磁轉矩與磁通及電樞電流乘積有關,兩者同時變號,乘積符號不變,因此轉矩方向不變,電動機轉向不變。此即串激電動機可用交流電源工作的原因之一。轉速不會因極性對調而增加,也不會停止或反轉,故選3。
某三相平衡負載的實功率為80 k W ,視在功率為100 k V A ,則其功率因素為 1. 0 . 6 2. 1 . 0 3. 0 . 8 4. 0 . 5 。
答案:(3) 0 . 8
解析:功率因數定義為實功率與視在功率之比,即 cosθ=P/S。代入 P=80 kW、S=100 kVA,得功率因數=80/100=0.8。此負載的虛功率為 Q=√(S²−P²)=√(100²−80²)=√(10000−6400)=√3600=60 kvar,屬電感性負載,功率因數落後0.8。0.6、1.0、0.5 均與計算結果不符,故選3。
下圖電路中,振盪週期為 1. 101 R C 2. 0 . 69 R C 3. 2 . 2 R C 4. 1 . 38 R C 。
答案:(3) 2 . 2 R C
在R L C 並聯諧振電路中,下列敘述何者錯誤? 1. B =B 相位相反 2. Z =R 為最大 3. 流向R L C 電路之電流為最大 4. I =I 相位相反。
答案:(3) 流向R L C 電路之電流為最大
解析:並聯諧振時,總導納可寫成 Y = 1/R + j(ωC − 1/ωL)。諧振時 ωC = 1/ωL,虛部為零,導納最小,因此阻抗最大且等於 R;電源供給的總電流應為最小,而不是最大。電感電流與電容電流大小相等、相位相反,在 L、C 之間循環。因此「流向 RLC 電路之電流為最大」錯誤,答案為 3。
下圖所示電路之輸出Y 為 1. 0 2. B 3. A 4. 1 。
答案:(4) 1
作業時為避免靜電損壞電子零件,最適當的方法是 1. 戴手套 2. 噴灑電解液 3. 穿無塵衣 4. 戴靜電環( 接地手環) 。
答案:(4) 戴靜電環( 接地手環)
解析:靜電防護首重將人體累積的電荷導入大地。戴靜電環(接地手環)可使人體與工作檯保持同電位,避免人體放電損壞 MOS 等敏感元件;手套與無塵衣主要用於防止污染,不能有效洩放靜電,噴灑電解液更可能造成短路與腐蝕。因此最適當的方法是選 4。
電晶體一旦進入飽和區,基極電流再增加會 1. 使集極電流不再增加 2. 使集極電流再增加 3. 使集極電流減少 4. 關閉電晶體。
答案:(1) 使集極電流不再增加
解析:電晶體進入飽和區後,集極—射極電壓已很低,集極電流主要由外部負載電阻與電源電壓決定,約為 Vcc/Rc,不再隨基極電流增加而明顯增加。此時繼續增大 IB 只會增加基極儲存電荷與飽和深度,反而使關閉時間變長。因此基極電流再增加會使集極電流不再增加,答案為 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. 歐姆定律( O h m l a w ) 3. 愣次定律( L e n z 'l a w ) 4. 法拉第定律( F a r a d y ' s l a w ) 。
答案:(3) 愣次定律( L e n z 'l a w )
解析:楞次定律指出,感應電流所產生的磁場方向會反對原磁場的變化,也就是反對磁通量的增減,這是能量守恆的表現。法拉第定律描述感應電動勢與磁通變化率的關係,安培定律描述電流與磁場的關係,歐姆定律則是電壓、電流與電阻的關係。因此答案為 3。
不斷電電源裝置( U P S ) 需要低失真、低諧波之性能,故應儘量操作在哪一種脈寬調變方式下? 1. 指數調變 2. 線性調變 3. 過調變 4. 臨界調變。
答案:(2) 線性調變
解析:UPS 為降低輸出電壓失真與諧波,PWM 應操作在線性調變區,也就是調變指數不大於 1,讓脈寬與參考正弦波呈線性關係,諧波成分較小。若進入過調變,輸出脈波會缺少部分波形,低次諧波明顯增加;指數調變或臨界調變並非降低諧波的正規作法。因此答案為 2。
J K 正反器若如下圖連接方式,則成為何種等效電路? 1. T 型 2. D 型 3. R S 型 4. 反相R S 型。
答案:(2) D 型
電阻器其色碼依次為黃、紫、橙、銀四色,該電阻值應為 1. 47 K Ω ± 10 % 2. 4 . 7 K Ω ± 5 % 3. 4 . 7 K Ω ± 10 % 4. 470 Ω ± 5 % 。
答案:(1) 47 K Ω ± 10 %
解析:四色碼電阻的前兩色代表有效數字,第三色代表倍率,第四色代表誤差。黃=4、紫=7,所以有效數字為 47;橙=10^3,因此電阻值為 47 × 10^3 Ω = 47 kΩ;銀色代表誤差 ±10%。所以該電阻為 47 kΩ ±10%,答案為 1。
電力電子電路中,使用緩衝電路的優點,下列何者有誤? 1. 增快開關切換速度 2. 增加開關使用壽命 3. 保護功率元件 4. 減少開關元件的功率損失。
答案:(1) 增快開關切換速度
解析:緩衝電路主要用來吸收開關切換瞬間的電壓或電流突波,限制 dv/dt 與 di/dt,降低功率元件的電壓電流應力與切換損失,並可抑制電磁干擾、延長元件壽命。它通常會使開關切換速度變慢,而不是增快,因此「增快開關切換速度」不是優點,答案為 1。
下圖( a ) 之等效電路如圖( b ) 所示,則 與 為 1. =4 Ω, =2 V 2. =1 Ω, =1 V 3. =3 Ω , =1 V 4. =2 Ω , =2 V 。
答案:(2) =1 Ω, =1 V
i ( t ) = 200 S i n ω t + 30 √2 S i n 3 ω t + 40 √2 S i n 5 ω t ,則i ( t ) 有效值為多少? 1. 250 2. 150 3. 100 4. 200 。
答案:(2) 150
解析:非正弦週期電流的有效值,等於各次諧波有效值平方和再開根號。各項振幅分別為 200、30√2、40√2,對應有效值為 200/√2、30、40。因此 Irms = √[(200/√2)^2 + 30^2 + 40^2] = √(20000 + 900 + 1600) = √22500 = 150。答案為 2。
放大器中加入負回授電路可用來 1. 增加效益 2. 改善失真與頻率特性 3. 產生振盪 4. 提高增益。
答案:(2) 改善失真與頻率特性
解析:負回授(負反饋)是將輸出訊號的一部分反相後送回輸入端,使淨輸入減小。其主要功用並非提高增益,而是犧牲部分增益以換取性能改善:可降低非線性失真、擴展頻寬(改善頻率響應)、穩定增益並減少雜訊。正回授才會提高增益並可能產生振盪,故選2。選項1「增加效益」過於籠統且非標準說法;選項3產生振盪是正回授或相位條件滿足時的結果;選項4提高增益是的正回授效果,負回授反而使增益下降。
功率轉換器使用脈波寬度調變的英文名詞縮寫為 1. P W M 2. P M A 3. P M W 4. P A M 。
答案:(1) P W M
解析:脈波寬度調變的英文為 Pulse Width Modulation,標準縮寫即為 PWM。它是藉由固定頻率、改變脈波導通時間( duty cycle 工作週期)來控制輸出平均電壓或功率的技術,廣泛用於變頻器、截波器與馬達驅動。選項2 PMA、選項3 PMW、選項4 PAM(Pulse Amplitude Modulation,脈波振幅調變)皆非此一名詞。故正確答案為1。
P L C 用於辨識直接輸入與輸出設備的參考標示字元為 1. Y 與T 2. X 與S 3. X 與Y 4. M 與C 。
答案:(3) X 與Y
解析:在常見的 PLC(如三菱 FX 系列)編址中,外部直接輸入點(Digital Input)以 X 開頭標示,例如 X0、X1;外部直接輸出點(Digital Output)以 Y 開頭標示,例如 Y0、Y1。兩者對應實體接線的輸入與輸出模組。內部輔助繼電器為 M、步進為 S、計數器為 C、定時器為 T,故選3。選項1的 Y 與 T、選項2的 X 與 S、選項4的 M 與 C 均非輸入輸出對應字元。
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. 截波器( C h o p p e r ) 3. 變流器( I n v e r t e r ) 4. 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 ) 。
答案:(2) 截波器( C h o p p e r )
解析:截波器(Chopper)為直流對直流(DC-DC)的電力轉換器,其輸出為可調直流電壓,無法提供交流電動機所需的交流電源與旋轉磁場,故不能直接驅動交流感應電動機。換頻器(Cycloconverter)可直接將工頻交流轉為可變頻交流;變流器(Inverter)將直流轉交流;交流電壓調整器(如相位控制或交流截波)輸出可調交流電壓,三者皆可應用於交流感應電動機。故選2。
下列何者不是轉速偵測用之感測器? 1. 編碼器 2. 應變計 3. 近接開關 4. 霍耳元件。
答案:(2) 應變計
解析:應變計(Strain Gauge)是利用金屬或半導體的電阻隨形變而改變的特性,用以量測應變、應力、重量與力量,屬於力量/變形感測元件,不直接偵測轉速。編碼器(Encoder)可輸出與轉軸角位移、轉速成比例的脈波;近接開關(Proximity Switch)可由每轉通過次數推算轉速;霍耳元件(Hall Sensor)可感測磁極變化以測轉速。故非轉速偵測用者為應變計,選2。
若某電阻器標示為2 . 5 Ω ,10 W ,則其耐電流為多少? 1. 4 A 2. 3 A 3. 2 A 4. 1 A 。
答案:(3) 2 A
解析:已知電阻 R = 2.5 Ω、額定功率 P = 10 W。由功率公式 P = I²R 可推得耐電流 I = √(P/R)。代入數值:I = √(10 / 2.5) = √4 = 2 A。亦可由 P = I²R ⇒ 10 = I² × 2.5 ⇒ I² = 4 ⇒ I = 2 A 驗算。故該電阻器最大可承受 2 安培電流,超過將因過熱損壞。正確答案為3。選項1(4A)對應 P = 4²×2.5 = 40W,超過額定;選項4(1A)僅對應 2.5W,過於保守。
N 型半導體應該摻雜的元素,下列哪一個不是? 1. 磷( P ) 2. 砷( A s ) 3. 銻( S b ) 4. 硼( B ) 。
答案:(4) 硼( B )
解析:N 型半導體需在矽(四價)中摻雜五價(pentavalent)的施體(donor)雜質,使其多數載子為電子。常見施體元素有磷(P)、砷(As)、銻(Sb)。硼(B)為三價(trivalent)受體(acceptor)雜質,摻雜後形成多數載子為電洞的 P 型半導體,故硼不是用來製作 N 型半導體的元素。正確答案為4。
提高繞線式感應電動機的轉子電阻時,電動機的最大轉矩會 1. 減少 2. 不變 3. 提高 4. 不一定。
答案:(2) 不變
解析:繞線式(繞線轉子)感應電動機的轉矩-轉差曲線中,最大轉矩(崩潰轉矩)Tmax = (3 V1²)/(2ωs·[R1+√(R1²+(X1+X2')²)]),近似與轉子電阻 R2 無關,故增加轉子電阻時最大轉矩不變。但其發生的最大轉矩轉差 s_max ∝ R2,轉子電阻越大,最大轉矩出現在越低轉速處,起動轉矩則隨之提高。因此本題答案為2不變。
某C P U 之位址線有20 B i t s ,因此該C P U 可定址多少B y t e 之實體記憶體空間? 1. 512 K 2. 1 M 3. 64 K 4. 2 M 。
答案:(2) 1 M
解析:記憶體容量算法為 2 的「位址線數」次方,每條位址線可表示 0 或 1 兩種狀態。位址線 20 條時,可定址的位址數為 2^20 = 1,048,576 個,而每個位址對應 1 Byte,因此容量為 1,048,576 Byte = 1024 K = 1 M Byte。選項 512 K 僅相當於 2^19,位址線需 19 條;64 K 只等於 2^16;2 M 則需 21 條位址線(2^21)。故正確實體記憶體空間為 1 M。
當放大器輸入端加入標準方波信號產生如下圖之輸出波形時,則該放大器有下列何種失真? 1. 低頻響應過大 2. 高頻響應不足 3. 低頻響應不足 4. 高頻響應過大。
答案:(3) 低頻響應不足
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 . 7 V 4. 3 . 5 V 。
答案:(3) 3 . 7 V
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。
16 腳D I P 封裝之I C 每邊有幾隻腳? 1. 16 2. 4 3. 2 4. 8 。
答案:(4) 8
解析:DIP(雙排腳封裝)的腳位平均分配在封裝的兩長邊,兩邊腳數相同。16 腳 DIP 以 16 ÷ 2 計算,每邊為 8 隻腳,腳位編號通常由一角(有缺口或圓點記號)開始,沿一側數到 8,再從對側反向數回 9~16。選項 16 是總腳數而非單邊腳數;4 與 2 都不符合兩邊均分的原則。因此每邊為 8 隻腳。
功率電晶體除在開關切換期間外,不可工作於 1. 作用區 2. 逆向區 3. 飽和區 4. 截止區。
答案:(1) 作用區
解析:功率電晶體在開關應用中只當開關使用,正常操作僅停留在截止區(OFF,幾乎無電流)與飽和區(ON,飽和壓降很小),使功率損失降至最低。作用區(主動區)同時存在較大電壓與電流,瞬时功率消耗 P=V×I 很大,會使接面溫度急速上升而燒毀元件,因此除切換瞬間必經的過渡過程外,不可讓功率電晶體停留在作用區工作。逆向區與截止區並非其正常工作區的敘述重點。
下圖中,其功率P 為多少? 1. E I C o s θ 2. E I S i n θ 3. 4. 。
試求下圖中,當元件工作於定電流區的 最小值= ? 1. 負4 V 2. 10 . 7 V 3. 4 V 4. 13 . 7 V 。
答案:(2) 10 . 7 V
電壓增益+6 d B 相當於電壓放大為多少倍? 1. 6 倍 2. 4 倍 3. 2 倍 4. 3 倍。
答案:(3) 2 倍
解析:電壓增益以分貝表示時,公式為 dB = 20 log₁₀(Av),其中 Av 為電壓放大倍數。已知增益 +6 dB,代入得 20 log₁₀(Av) = 6,即 log₁₀(Av) = 0.3,故 Av = 10^0.3 ≒ 1.995,約等於 2 倍。也就是說電壓增益每增加 6 dB,輸出電壓約變為原來的 2 倍(電壓加倍)。選項 6 倍是把分貝數直接當成倍數;4 倍約相當於 12 dB;3 倍約為 9.5 dB,皆與 6 dB 不符。
在高壓電路中,使用何種電容器較適合? 1. 鉭質電容器 2. 電解電容器 3. 紙質電容器 4. 金屬化塑膠薄膜電容器。
答案:(3) 紙質電容器
某型C P U 之位址線共20 條,則此C P U 可定址之記憶體容量為 1. 4 M 位元組( 或字元) 2. 512 K 3. 2 M 4. 1 M 。
答案:(4) 1 M
解析:可定址容量決定於位址線數量,公式為容量 = 2^n 個位址,每個位址存取 1 Byte。位址線 20 條時,2^20 = 1,048,576,即 1,048,576 Byte,換算為 1,048,576 ÷ 1024 = 1024 K,再除以 1024 得 1 M。因此可定址記憶體容量為 1 M 位元組。選項 512 K 需 19 條位址線;2 M 需 21 條;4 M 需 22 條,均與 20 條位址線不符。
當工作溫度升高時,6 V 以下之齊納二極體之崩潰電壓將 1. 不一定 2. 升高 3. 不變 4. 降低。
答案:(4) 降低
解析:齊納二極體在崩潰區工作,其崩潰電壓隨溫度的變化與崩潰機構有關。崩潰電壓約 6 V 以上以雪崩崩潰為主,具正溫度係數,溫度升高時崩潰電壓上升;而 6 V 以下(約 5 V 左右)以齊納崩潰為主,載子以量子穿隧越過能障,溫度升高使障壁高度隨能隙縮小而降低,崩潰電壓呈負溫度係數,即溫度升高時崩潰電壓降低。約 5~6 V 附近溫度係數接近零。故 6 V 以下者溫度升高時崩潰電壓降低。
一個具有下截止頻率為1 k H z 和上截止頻率10 k H z 的交流放大器,其頻寬為 1. 10 k H z 2. 9 k H z 3. 1 k H z 4. 11 k H z 。
答案:(2) 9 k H z
解析:放大器的頻寬定義為上截止頻率與下截止頻率之差,即 BW = fH - fL。已知下截止頻率 fL = 1 kHz、上截止頻率 fH = 10 kHz,代入得 BW = 10 kHz - 1 kHz = 9 kHz。頻寬代表放大器能維持一定增益(通常指中頻增益下降 3 dB 以內)的頻率範圍。選項 10 kHz 只取上截止頻率;1 kHz 只取下截止頻率;11 kHz 是兩者相加,並非頻寬定義,故正確為 9 kHz。
I G B T 之交換時間( S w i t c h i n g T i m e ) 約為 1. 2 . 0 μ s 2. 1 m s 3. 10 n s 4. 30 μ s 。
答案:(1) 2 . 0 μ s
解析:IGBT 的閘極採電壓驅動,但導通時仍有少數載子儲存,關斷時會產生尾電流,因此交換時間通常落在微秒級,約為 2.0 μs。10 ns 較接近高速 MOSFET 的切換等級;30 μs 與 1 ms 都明顯偏長。實際數值會隨元件耐壓、電流及驅動電阻改變,但依題目選項判斷,2.0 μs 最合理。
以下何種語言最適用於物件導向程式設計? 1. L I S P 2. C 3. B A S I C 4. F O R T R A N 。
答案:(2) C
P U T 由截止區進入負電阻區之陽極電壓稱為 1. 谷點電壓 2. 崩潰電壓 3. 峰點電壓 4. 逆向電壓。
答案:(3) 峰點電壓
解析:PUT 的陽極電壓由零逐漸升高,當元件由截止區轉入負電阻區時,該臨界電壓稱為峰點電壓(Vp)。進入負電阻區後電壓下降、電流增加,直到谷點電壓才再轉入飽和區;崩潰電壓通常指逆向崩潰,逆向電壓則是偏壓方向的名稱,均非此處的轉折點。
某電動機滿載時轉速為2000 r p m ,無載時轉速為2150 r p m ,則其速度調整率為多少? 1. 10 % 2. 7 . 5 % 3. 5 % 4. 12 . 5 % 。
答案:(2) 7 . 5 %
解析:速度調整率定義為(無載轉速-滿載轉速)÷滿載轉速×100%。代入得(2150-2000)÷2000×100%=150÷2000×100%=7.5%。因此答案為 7.5%,不是 5%、10% 或 12.5%;計算時分母須使用滿載轉速。
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. 儲存示波器 2. 電力分析儀 3. 數字式精密電表 4. 直流電源供應器。
答案:(1) 儲存示波器
解析:輸出暫態響應是負載電流或輸入電壓突然變動時,輸出電壓短時間的過衝、下陷與回復波形,必須用儲存示波器捕捉單次暫態並保留波形。數字電表反應較慢且顯示平均值,電力分析儀偏重穩態功率量測;直流電源供應器是供電設備,不是量測暫態的主要儀器。