民國99年 乙級專案 11600 電力電子乙級 學科考古題與答案

民國99年 乙級專案 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

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

答案:(2) 陶瓷電容

解析:陶瓷電容以陶瓷材料作為介質,搭配金屬電極,多採多層堆疊結構,等效串聯電感(ESL)與等效串聯電阻(ESR)都很小,自振頻率高,因此在數百 kHz 到數百 MHz 的頻段仍能維持良好的電容性,高頻特性最佳。電解電容因捲繞結構與電解液,ESL、ESR 較大,頻率升高時阻抗反而上升,主要用於電源濾波;鉭質電容雖穩定,但高頻響應不及陶瓷;紙質電容介質損耗大,屬低頻用途。

第2題

一般衛生守則,下列何者正確? 1. 工作期間內,其通風設備不需連續保持運轉 2. 窗邊不得堆積物品,以避免妨礙採光 3. 工作場所內可以飲食 4. 工作場所內之照明設備其損壞不需修理。

答案:(2) 窗邊不得堆積物品,以避免妨礙採光

解析:依一般工作場所衛生守則,窗戶等採光面不得堆積物品,以免遮擋自然光、妨礙採光與通風。通風設備在工作期間應連續保持運轉,才能有效排除汙染物、維持空氣品質;工作場所內不可飲食,以免食物汙染環境或引來病媒;照明設備若有損壞應立即修復,以維持足夠照度、保障作業安全。因此只有「窗邊不得堆積物品」符合衛生守則。

第3題

下列何者為直流電源供應器之限制電流的主要目的? 1. 防止輸出電流過大而損壞 2. 提高輸出功率 3. 提高輸出電壓 4. 可防止絕緣破壞。

答案:(1) 防止輸出電流過大而損壞

解析:直流電源供應器的限流(定電流)功能,是在輸出電流達到設定值時限制電流繼續上升,主要目的是保護電源供應器內部的功率晶體、變壓器與整流元件,避免因輸出電流過大而過熱損壞,同時也保護被供電的負載。限流並不會提高輸出功率或輸出電壓;絕緣破壞主要與施加電壓(耐壓)有關,防止絕緣破壞須靠過電壓保護,並非限流的主要目的。

第4題

若某電阻器標示為2 . 5 Ω ,10 W ,則其耐電流為多少? 1. 1 A 2. 2 A 3. 3 A 4. 4 A 。

答案:(2) 2 A

解析:電阻器的額定功率與電流關係為 P = I²R,改寫得 I = √(P/R)。代入 P = 10 W、R = 2.5 Ω,得 I = √(10/2.5) = √4 = 2 A,因此耐電流為 2 A。也就是說,通過 2 A 時電阻消耗功率恰為 10 W,已達額定值;若電流超過 2 A,功率將超過 10 W 而使電阻過熱損壞。1 A 僅消耗 2.5 W,3 A 會達 22.5 W,4 A 更高達 40 W,均與額定條件不符。

第5題

下圖電路中,振盪週期為 1. 0 . 69 R C 2. 101 R C 3. 2 . 2 R C 4. 1 . 38 R C 。

答案:(3) 2 . 2 R C

第6題

下列何種功率開關元件為電流驅動型控制方式? 1. M C T 2. I G B T 3. B J T 4. M O S F E T 。

答案:(3) B J T

解析:BJT 的集極電流由基極電流控制,屬於電流驅動型元件,驅動電路必須提供足夠的基極電流。MOSFET 靠閘極電壓形成通道,IGBT 也是閘極電壓控制,MCT 同樣為 MOS 閘極控制,皆屬電壓驅動。選項中僅 BJT 以電流作為控制量,因此答案為 BJT。

第7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. 輸出阻抗與電流增益皆甚高 2. 輸出阻抗高,電壓增益小於1 3. 輸出阻抗低,電流增益等於1 4. 輸入阻抗高,電流增益甚高。

答案:(4) 輸入阻抗高,電流增益甚高

解析:達靈頓(Darlington)電路是將兩個電晶體串接,前一級的射極接到後一級的基極,總電流增益約為兩級增益相乘(β ≒ β1×β2),因此電流增益甚高;由於後級電流被前級放大,整體輸入阻抗也變得很高,適合當作高輸入阻抗的緩衝級。選項1稱輸出阻抗甚高並不正確,達靈頓接成射極隨耦時輸出阻抗低;選項3稱電流增益等於1,與增益相乘的結果不符。

第8題

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

答案:(2) 最大

解析:A 類放大器的偏壓使電晶體工作在負載線中點,無輸入信號時仍流通最大的靜態集極電流,電源所供功率全部變成電晶體的熱損耗,因此消耗功率最大、效率最低(理論最高效率僅 25%)。加入信號後,部分功率轉送至負載,電晶體本身消耗反而減少。故無信號時消耗功率最大。

第9題

下圖所示降壓式轉換器,輸入電源電壓為12 V ,輸出電壓為5 V ,試問M O S F E T 開關導通狀 態之責任週期大小為何? 1. 68 . 3 % 2. 50 % 3. 41 . 7 % 4. 33 . 4 % 。

答案:(3) 41 . 7 %

第10題

在須要作動態或快速測距之量測時,宜採用 1. 紅外線測距儀 2. 超音波測距儀 3. 雷射測距儀 4. 經緯測距儀。

答案:(3) 雷射測距儀

解析:雷射測距儀以光速傳播的雷射光束量測時間差或相位差,光束發散角小、往返時間極短,可作高速取樣,適合動態量測或快速測距,精度也高。超音波測距儀利用聲波,聲速遠低於光速,往返時間長,且易受溫度、風與多重反射影響,反應較慢。紅外線測距多屬短距離、精度較低;經緯儀主要量測角度,並非快速動態測距的最佳選擇。

第11題

下圖中S 開關於t = 0 時關閉,則電流i 之峰值為多少? 1. 0 2. V s 3. 4. - V s 。

答案

  • 3

第12題

下圖中F R D 之功用為何? 1. 整流用 2. 鉗位用 3. 電感性負載時,回生電流之回路 4. d v / d t 之保護。

答案:(3) 電感性負載時,回生電流之回路

第13題

組合語言程式設計時,主程式應自程式記憶體的那一個位址開始存放? 1. 位址0000 H 2. 位址 2080 H 3. 位址0 F F F E H 4. 重置起始位址處。

答案:(4) 重置起始位址處

解析:微控制器或微處理器在重置(Reset)後,程式計數器會被載入固定的重置向量位址,CPU 就從該位址開始抓取指令執行,因此組合語言的主程式必須存放在重置起始位址處,才能在上電或重置後被正確執行。0000H、2080H、0FFFEH 都只是某些晶片可能的特定位置,若與該晶片的重置向量不一致,程式就不會被執行,故以重置起始位址處為通則。

第14題

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

答案:(1) 推挽式( p u s h - p u l l ) 功率轉換器

第15題

下列何者存取資料的速度最快? 1. R A M 2. R O M 3. H a r d D i s k 4. C a c h e M e m o r y 。

答案:(4) C a c h e M e m o r y

解析:Cache Memory(快取記憶體)位於 CPU 與主記憶體之間,多以 SRAM 製作並緊鄰處理器,存取時間最短,用以存放近期常用的指令與資料,降低 CPU 等待主記憶體的時間,因此在選項中存取速度最快。RAM 為主記憶體,速度次之;ROM 多用於存放韌體,讀取速度較慢;硬碟屬輔助儲存裝置,須經機械或快閃介面存取,速度最慢。

第16題

下列何者為國際標準組織之簡稱? 1. C N S 2. I S O 3. I S A 4. D I N 。

答案:(2) I S O

解析:ISO 是 International Organization for Standardization 的縮寫,中文常稱國際標準化組織,總部設於日內瓦,負責制定各類國際標準,例如 ISO 9001 品質管理、ISO 14001 環境管理。CNS 是我國國家標準(Chinese National Standards)的代號,由標準檢驗局推行;ISA 通常指國際自動化學會(International Society of Automation);DIN 則是德國國家標準(Deutsches Institut für Normung)。四個選項中只有 ISO 屬於國際標準組織的簡稱。

第17題

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. 電壓探棒 2. 電流探棒 3. 功率探棒 4. 差動探棒。

答案:(4) 差動探棒

解析:普通示波器探棒的地線與機殼接地相連,若直接測量電路上兩個皆未接地之浮接點,會因共地短路而量測錯誤甚至損壞電路。差動探棒具高共模拒斥比(CMRR),可同時量測兩浮接點間之電位差而不需共地。選項1電壓探棒、2電流探棒、3功率探棒皆不具此隔離差分功能,故正確為選項4。

第18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. B J T 2. S C R 3. M O S F E T 4. T R I A C 。

答案:(3) M O S F E T

解析:MOSFET 的閘極與通道之間只有一層極薄的二氧化矽絕緣層,輸入阻抗高達 10^10 Ω 以上,人體感應的靜電荷無處洩放,容易累積高壓而擊穿氧化層,造成永久損壞。BJT 屬電流控制元件,SCR 與 TRIAC 為閘流體,其控制接面耐壓與結構較厚實,靜電耐受度相對較高。實務上取用 MOSFET 應戴接地腕帶、使用防靜電包裝。

第19題

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

答案:(1) 0 W

第20題

有關有極性之電解質電容器的使用,下列敘述何者正確? 1. 正負極不得反接 2. 正負極可以反接 3. 使用時與耐壓無關 4. 電容器標示W V 表示工作電流之意。

答案:(1) 正負極不得反接

解析:有極性電解電容以鋁箔氧化膜為介電層,正極須接電位較高的一端、負極接較低的一端。若正負極反接,氧化膜會被逆向電壓破壞,產生大量漏電流、發熱,嚴重時電解液氣化而爆裂,因此正負極不得反接。標示的 WV 是 Working Voltage(工作電壓)之意,指可承受的最高直流電壓,使用時電路電壓必須低於額定耐壓,與耐壓絕對有關;WV 並非工作電流,故其餘敘述皆不正確。

第21題

M O S F E T 由於輸入阻抗高,受靜電打穿其絕緣層( S i O ) 之可能性比J F E T 來得 1. 大 2. 小 3. 相等 4. 不一定。

答案:(1) 大

解析:MOSFET 的閘極與通道之間是極薄的二氧化矽絕緣層,輸入阻抗非常高,人體或工具帶來的靜電荷不易經由閘極洩放,容易在氧化層兩端形成高電場而造成絕緣崩潰。JFET 的閘極是 PN 接面,輸入阻抗較低且具有接面特性,靜電耐受性通常較佳。因此 MOSFET 被靜電打穿的機率比 JFET 大。

第22題

有10 個110 V 、100 W 燈泡並聯使用5 小時,共消耗幾度電? 1. 0 . 5 2. 1 3. 5 4. 50 。

答案:(3) 5

解析:10 顆 100W 燈泡並聯,總功率 = 10 × 100W = 1000W = 1kW。用電度數(度,即 kWh)= 功率(kW) × 時間(h) = 1 × 5 = 5 度。選項 1(0.5)、2(1)為部分計算錯誤;選項 4(50)誤將 W 直接當 kW 而未換算。

第23題

僅能讀取用之記憶體的英文名詞縮寫為 1. S R A M 2. R O M 3. R A M 4. D R A M 。

答案:(2) R O M

解析:ROM 為 Read Only Memory 的縮寫,中文稱唯讀記憶體,出廠或燒錄後只能讀取、不能任意寫入,斷電後資料仍可保留,常用於存放開機程式與固定資料表。RAM 是隨機存取記憶體,可讀可寫但斷電即消失;DRAM 為動態隨機存取記憶體,靠電容儲存、需週期性刷新;SRAM 為靜態隨機存取記憶體,以正反器儲存,速度快但單位成本高。題目問「僅能讀取」,故答案為 ROM。

第24題

下列何種觸發元件雙向皆可導通,亦即不論外加電壓的極性,只要外加電壓大於觸發電壓 就 導通,一旦導通後,除了外加電壓降為零,才能回復不導通狀況,且常與T R I A C 組成相位控 制電路? 1. S c h o t t k y D i o d e 2. D I A C 3. T u n n e l D i o d e 4. U J T 。

答案:(2) D I A C

解析:DIAC 為雙向觸發二極體,結構對稱,不論外加電壓正負,只要超過其觸發(崩潰)電壓即導通;導通後端電壓下降,須等電流低於保持電流、電壓趨近零才恢復截止。它常與 TRIAC 閘極串接,在交流相位控制電路中提供對稱的觸發脈波。蕭特基二極體為單向、低順向壓降的整流元件;隧道二極體利用負電阻特性,用於高頻振盪;UJT 為單向觸發元件,常用於弛張振盪電路。

第25題

以下何種電阻器可耐高溫並能通過大電流? 1. 水泥電阻 2. 碳膜電阻 3. 金屬膜電阻 4. 排阻。

答案:(1) 水泥電阻

解析:水泥電阻是將電阻線繞製於陶瓷管上,再以耐高溫的水泥(陶瓷)材料封裝,散熱良好、耐熱衝擊,可承受較大電流與較大功率,常見於電源限流、電容放電與煞車電路。碳膜與金屬膜電阻是以薄膜方式製成,額定功率多在數分之一瓦至數瓦,耐熱與耐流能力有限;排阻則是把多顆小功率電阻封裝在一起,用於數位電路的限流或上拉。故選水泥電阻。

第26題

二進位數10110111 是下列哪個十進位數字的2 的補數? 1. 13 2. 33 3. - 73 4. 93 。

答案:(3) - 73

解析:10110111 最高位元為 1,代表負數。求其絕對值:先減 1 得 10110110,再逐位元取補數(0 變 1、1 變 0)得 01001001,即十進位 73,故原數代表 -73。也可用加權法驗算:無號值為 128+32+16+4+2+1=183,183−256=-73,兩法結果一致。

第27題

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. 變大 3. 不變 4. 不一定。

答案:(2) 變大

解析:鐵心加入空氣隙後,因空氣的導磁係數遠低於鐵心,磁路磁阻明顯增大。依磁路歐姆定律 NI=ΦR,在磁通量Φ維持不變的前提下,磁阻R變大使所需激磁安匝NI增加,因此激磁電流會變大。

第28題

下圖之數位邏輯電路之布林( B o o l e a n ) 函數為 1. 2. 3. Y = A‧B 4. Y = A + B 。

答案

  • 1

第29題

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. 直流電源供應器 2. 儲存示波器 3. 數字式精密電表 4. 電力分析儀。

答案:(2) 儲存示波器

解析:輸出暫態響應測試是在負載階躍變化時,觀察電源輸出電壓的過衝、下陷與恢復時間,屬快速暫態訊號,須用可擷取並儲存波形的儲存示波器才能分析。數字電表僅測穩態值、電力分析儀與直流電源供應器非觀測暫態必需,故必備設備為儲存示波器,選2。

第30題

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 . 9 4. 0 . 1 。

答案:(2) 0 . 2

解析:感應電動機的氣隙功率 P_ag 一部分以轉子銅損消耗,其餘轉換為機械功率 P_m。轉子銅損 P_cu2=P_ag-P_m=50-40=10 kW。轉差率 s=P_cu2/P_ag=10/50=0.2,故選 2。若算出 0.8,其實是 1-s,代表轉子轉速與同步轉速的比值,並非轉差率。

第31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

  • 3

第32題

中華民國國家標準的縮寫符號為何? 1. C N S 2. D I N 3. I S O 4. J I S 。

答案:(1) C N S

解析:中華民國國家標準的英文為 Chinese National Standards,取字首縮寫即為 CNS。DIN 是德國標準,ISO 是國際標準化組織制定的國際標準,JIS 則是日本工業標準,三者都不是我國國家標準的代號。在技術文件、圖面與產品標示上看到 CNS 字樣,代表該規範依我國國家標準制定,因此本題應選 CNS。

第33題

下列何者不是電流控制型功率開關? 1. 矽控閘流體( S C R ) 2. 金氧半場效電晶體( M O S F E T ) 3. 雙載子接面電晶體( B J T ) 4. 閘關閘流體( G T O ) 。

答案:(2) 金氧半場效電晶體( M O S F E T )

解析:電流控制型是指以閘極或基極電流的大小來控制導通程度。SCR 需加閘極觸發電流才會導通;BJT 以基極電流控制集極電流;GTO 則以閘極電流脈波進行導通與關斷,三者都屬電流控制型。MOSFET 是電壓控制型元件,靠閘極與源極間的電壓 VGS 形成感應通道,閘極在稳态幾乎不取電流,因此不屬於電流控制型功率開關。

第34題

一個達靈頓對的每個電晶體 都是125,如果 是560 Ω,則輸入阻抗為 1. 560 Ω 2. 70 k Ω 3. 8 . 75 M Ω 4. 140 k Ω 。

答案:(3) 8 . 75 M Ω

解析:達靈頓對(Darlington pair)由兩顆BJT串接,總電流增益 β_total ≈ β1×β2。已知每顆β=125,故 β_total = 125×125 = 15625。其輸入阻抗約為 Zin ≈ β_total × R = 15625 × 560 Ω = 8,750,000 Ω = 8.75 MΩ。選項1(560 Ω)為單一電阻值;選項2(70 kΩ)與選項4(140 kΩ)均遠小於達靈頓之高輸入阻抗特性,故正確為選項3。

第35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. 5 V 2. 10 V 3. 15 V 4. 20 V 。

答案:(4) 20 V

解析:昇壓型(boost)截波器的輸出與輸入關係為 Vo=Vin/(1-D),其中D為開關導通責任週期。代入 Vin=10 V、D=0.5,得 Vo=10/(1-0.5)=10/0.5=20 V,故選4。昇壓型特性是輸出必高於輸入,因此5 V、10 V、15 V皆低於或等於輸入電壓10 V,不符合昇壓電路的動作原理;D=0.5時電感儲能與釋能時間相等,電壓恰好提高一倍。

第36題

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。

第37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38題

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. 較快 2. 較慢 3. 相等 4. 不一定。

答案:(1) 較快

解析:交流感應電動機的同步轉速公式為 ns=120f/P,其中 f 為電源頻率、P 為極數。同一部電動機極數不變,頻率由 50 Hz 提高到 60 Hz,同步轉速變為原來的 60/50=1.2 倍。無載轉速略低於同步轉速,也會隨頻率上升而變快;例如四極機在 50 Hz 約 1500 rpm,60 Hz 約 1800 rpm。因此無載轉速較快。

第39題

下圖感應電動機V / F 曲線中,那一區段曲線屬於高速定功率驅動區? 1. A 2. B 3. C 4. A 及B 。

答案:(3) C

第40題

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

答案:(1) 射極( e m i t t e r )

解析:MOSFET 為三端元件,閘極(gate)加電壓以控制通道,汲極(drain)與源極(source)之間流通電流,因此三個腳位名稱為 G、D、S。射極(emitter)是雙載子接面電晶體 BJT 的腳位名稱,BJT 三端分別為射極、基極、集極,與 MOSFET 的結構與工作原理不同。題目問何者不是 MOSFET 的腳位名稱,故選射極。

第41題

牽引( T r a c t i o n ) 馬達加速之快慢與下列何者無關? 1. 馬達轉子之慣性 2. 機械負載之慣性 3. 齒輪比( G e a r R a t i o ) 4. 環境溫度。

答案:(4) 環境溫度

解析:牽引馬達的加速快慢主要由電磁轉矩與總慣量決定,加速度可表示為 a=(Te-TL)/Jeq。Jeq 包含馬達轉子慣性,以及經齒輪比折算後的機械負載慣性;齒輪比也會改變轉矩與轉速的匹配,因此前三項都會影響加速表現。環境溫度並非決定加速時間的主要力學參數,故選環境溫度。

第42題

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. 轉換週期 2. 元件週期 3. 應用週期 4. 責任週期。

答案:(4) 責任週期

解析:責任週期(duty cycle)指開關元件在一週期內導通時間所占的比例,定義為 D = ton / T,其中 T 為切換週期、ton 為導通時間,可用小數或百分比表示。以降壓型轉換器為例,輸出電壓約 Vo = D × Vin,D 越大輸出電壓越高;因此 D 是 PWM 控制的核心參數。轉換週期指整個切換週期的時間,元件週期與應用週期並非此定義的標準用語。

第43題

有一組線圈共5 匝,在0 . 5 秒鐘內切割 條磁力線,其感應電動勢為幾伏? 1. 1 2. 5 3. 10 4. 100 。

答案:(4) 100

解析:依法拉第電磁感應定律,感應電動勢 e=N×ΔΦ/Δt。線圈 5 匝、在 0.5 秒內切割 10 條磁力線,代入 e=5×10÷0.5=100 伏。計算時須注意匝數要乘上,且除以時間而非乘以時間;本題若只算單匝或漏除時間,會得到 10 或 50 等錯誤值。故感應電動勢為 100 伏,選4。

第44題

下圖電路中,當開關S於t=0 閉合後,經無限長之時間,則電感兩端之電壓為多少? 1. 0 V 2. 2 V 3. 6 V 4. 10 V 。

答案:(1) 0 V

第45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. 單象限截波器 2. 雙象限截波器 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:定位系統需要正、反轉及加減速制動能力。四象限截波器可提供正向驅動、正向制動、反向驅動、反向制動四種工作模式,電壓與電流均可雙向,適合伺服定位的往復運動與快速停止。單象限截波器只能單向驅動,無法反轉;雙象限截波器僅能做單向驅動與制動;相位控制整流器多以交流電源相控方式供電,響應較慢,不適合此類直流伺服定位控制。

第46題

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. 1 . 0 2. 0 . 8 3. 0 . 6 4. 0 . 5 。

答案:(2) 0 . 8

解析:功率因數(Power Factor, PF)定義為實功率(有功功率)與視在功率之比值,公式為 PF = P ÷ S。題目給定實功率 P = 80 kW,視在功率 S = 100 kVA。代入計算:PF = 80 ÷ 100 = 0.8。三相平衡負載下,功率因數仍以此定義計算,不受相數影響。因此該負載之功率因數為 0.8,對應選項2。其餘選項1(1.0)、3(0.6)、4(0.5)代入公式均不符,故選2。

第47題

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

答案:(4) 正反器

解析:計數器本質上是依序記錄脈波數量的循序邏輯電路,主要組成元件為正反器(Flip-Flop)。正反器具有兩個穩定狀態,可儲存 1 位元,將多個正反器串接並加上回授邏輯,即可依輸入時脈累加或遞減計數。多工器負責選擇資料,解多工器分配資料,解碼器將二進位碼轉為特定輸出,皆非計數核心。

第48題

積體電路中,大型積體電路( l a r g e s c a l e i n t e g r a t e d c i r c u i t s , L S I ) I C 內含電晶體數為何? 1. 100 個以下 2. 100 ~ 1000 個 3. 1000 ~ 10000 個 4. 10000 個以上。

答案:(3) 1000 ~ 10000 個

解析:積體電路依內含元件數分級:SSI(小規模)少於100個、MSI(中規模)約100~1000個、LSI(大規模)約1000~10000個、VLSI(超大規模)超過10000個。本題問LSI,落在1000~10000個的區間,故選3。選項1屬SSI、選項2屬MSI,兩者規模都比LSI小;選項4則已進入VLSI(或ULSI)層級,電晶體數更多,並非LSI的定義範圍。

第49題

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。

第50題

作業時為避免靜電損壞電子零件,最適當的方法是 1. 戴靜電環( 接地手環) 2. 戴手套 3. 穿無塵衣 4. 噴灑電解液。

答案:(1) 戴靜電環( 接地手環)

解析:電子零件(如 IC、MOSFET)易受靜電放電(ESD)損壞。最有效防護方法是佩戴靜電環(接地手環、防靜電腕帶),將人體靜電經接地線安全洩放,使人身與工作檯等電位。戴手套、穿無塵衣主要防汙染而非防靜電;噴灑電解液反而造成腐蝕危險。故最適當方法為戴靜電環,選項 1 正確。

第51題

十進制數值為26 ,將其轉換為十六進制,其值為 1. 1 A 2. 2 A 3. 3 A 4. 19 。

答案:(1) 1 A

解析:十進制 26 轉十六進制:以 16 除之,26÷16 商 1 餘 10。餘數 10 在十六進制中以字母 A 表示,商 1 小於 16 即為最高位。故 26(10)=1×16¹+10×16⁰=1A(16)。選項 2 之 2A 為 42、選項 3 之 3A 為 58、選項 4 之 19 為 25,均不符,正確為 1A。

第52題

下圖所示之電路為 1. 自動穩壓電路 2. 直流過載保護電路 3. 電晶體整流電路 4. 定電流供給電源 電路。

答案:(4) 定電流供給電源 電路

第53題

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. 諧振電路 2. 脈衝電路 3. 降壓電路 4. 高壓產生電路。

答案:(4) 高壓產生電路

解析:返馳式(Flyback)轉換器在開關導通時,將能量儲存在變壓器一次側的激磁電感中;開關截止瞬間磁通急遽變化,二次側便感應出高電壓脈衝。因此返馳變壓器最典型的用途是產生高壓,例如早期CRT電視與監視器的高壓電路、點火及靜電產生裝置;利用匝比即可大幅升壓,這是它被歸為高壓產生應用的主因。諧振電路強調LC諧振,降壓電路只負責降壓功能,兩者都不是它最具代表性的用途。

第54題

控制系統中,當比例控制器之增益( G a i n ) 增大時,其穩態誤差將 1. 增大 2. 減小 3. 不變 4. 不一定。

答案:(2) 減小

解析:比例控制器增益 Kp 提高時,在系統仍維持穩定的範圍內,會加大回路增益,使誤差被更快、更強地修正,因此穩態誤差減小。以單位回授的 0 型系統接受步階輸入為例,穩態誤差 ess=1/(1+Kp),Kp 變大則 ess 變小;1 型系統對步階輸入的誤差原為零,對斜坡輸入也會隨增益提高而減小。若增益大到使系統振盪或不穩定,穩態誤差便失去意義,因此本題以正常工作範圍判斷,答案為減小。

第55題

正弦波寬度調變( S P W M ) 之變流器,若半週電壓輸出脈波數為5 個,則最低階波為 1. 第5 階 2. 第6 階 3. 第8 階 4. 第9 階。

答案:(4) 第9 階

解析:SPWM 的輸出諧波主要分布在開關頻率及其倍頻的旁波帶;若半週脈波數為 N,最低階諧波為 2N−1。本題 N=5,代入得 2×5−1=9,因此最低階波為第 9 階。此式可直接由脈波數推算最低諧波階次,不必逐次分析波形。

第56題

單相橋式整流電路中,同一時間內有多少個二極體導通? 1. 一個 2. 二個 3. 三個 4. 四個。

答案:(2) 二個

解析:單相橋式整流由四個二極體組成橋臂,交流正半週時電流經一組對角二極體流向負載,負半週時改由另一組對角二極體導通;因此每個瞬間都是兩個二極體串聯導通,另外兩個承受反向電壓。輸出在每週期有兩個脈波,屬於全波整流。若只有一個二極體導通,會是半波整流;三個或四個同時導通則不符合橋式整流的電流路徑,故答案為二個。

第57題

下列何種轉換器最適用於高功率電源轉換? 1. 順向式轉換器( F o r w a r d C o n v e r t e r ) 2. 返馳式轉換器( F l y b a c k C o n v e r t e r ) 3. 全橋式轉換器( F u l l - b r i d g e C o n v e r t e r ) 4. 半橋式轉換器( H a l f - b r i d g e C o n v e r t e r ) 。

答案:(3) 全橋式轉換器( F u l l - b r i d g e C o n v e r t e r )

解析:全橋式轉換器使用四個開關組成橋臂,變壓器一次側可獲得正、負交替的電壓,磁芯利用率佳,開關電壓應力約為輸入電壓,適合數千瓦以上的高功率隔離電源。返馳式屬於低功率、元件少;順向式為單端激磁,功率中等;半橋式雖可隔離,但功率能力通常低於全橋式。因此高功率應用選全橋式。

第58題

某三相平衡電壓源,其線對線電壓為220 V 有效值,則其相電壓峰值為 1. 2. 3. 220 V 4. 。

答案

  • 2

第59題

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. 電路為純電容性 4. 電流值為最小。

答案:(1) 電路為純電阻性

解析:RLC 串聯電路諧振時,感抗與容抗大小相等、方向相反,XL=XC,兩者電壓互相抵消,總阻抗只剩電阻 Z=R,電路呈純電阻性,電壓與電流同相,功率因數為 1。此時阻抗最小,電流 I=V/R 達到最大,並非最小。在諧振以外的頻率,電路才會呈感性或容性,故答案為純電阻性。

第60題

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. 10 n s 2. 2 . 0 μ s 3. 30 μ s 4. 1 m s 。

答案:(2) 2 . 0 μ s

解析:IGBT(絕緣閘雙極電晶體)的切換速度介於MOSFET與BJT之間,其開關時間(含導通與截止延遲)通常在微秒等級,典型值約0.5~2 μs。選項1的10 ns屬於MOSFET等高速元件範圍,對IGBT而言過快;選項3的30 μs與選項4的1 ms則偏慢,較接近大型GTO或繼電器特性。因此本題以2.0 μs最為合理,選項2正確。

第61題

下圖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. 6 Ω 2. 8 Ω 3. 9 Ω 4. 12 Ω 。

答案:(1) 6 Ω

第62題

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

答案:(4) 物理性

解析:依職業安全衛生的危害分類,高低溫(熱危害)與噪音都屬於作業環境中的物理性因子,造成的傷害稱為物理性危害,例如熱衰竭、燙傷與聽力損失。化學性危害指有害化學物質暴露;生物性危害指細菌、病毒等病原體;人體工學性危害指姿勢不良、搬運或重複動作造成的肌肉骨骼傷害,故選物理性。

第63題

以下何種線規為公制線規? 1. A W G 2. S W G 3. C W G 4. T W G 。

答案:(3) C W G

解析:公制線規是以導體直徑的毫米數作為分級依據,CWG 屬於此類公制線規;相對地,AWG 是美國線規,SWG 是英國標準線規,兩者採線號制度,並非以公制直徑分級。實務上辨識線規時,除了看代號,也可確認其尺寸表是以 mm 或線號表示;若尺寸以毫米直接標示,即屬公制系統。依此判斷,本題應選 CWG。

第64題

變流頻( I n v e r t e r ) 若藉輸出變壓器與負載隔離,則 1. 變壓器之輸出功率將會增加 2. 變壓器輸出功率將會降低 3. 變壓器之損失將會減少 4. 變壓器之損失將會增加。

答案:(4) 變壓器之損失將會增加

解析:變流器輸出加裝隔離變壓器,可提供電氣隔離與電壓匹配,但變壓器本身有銅損(繞組電阻)與鐵損(磁滯、渦流),因此整體損失會增加,效率略為下降。輸出功率不會因加裝變壓器而增加,損失也不可能減少;變壓器輸出功率主要取決於負載,不能說一定會降低。故選損失增加。

第65題

結構化程式的邏輯結構有三種方式:即 1. 循序結購、選擇結構與循環結構 2. 循序結購、選擇結構與條件結構 3. 循序結構、條件結構與循環結構 4. 條件結構、選擇結構與循環結構。

答案:(1) 循序結購、選擇結構與循環結構

解析:結構化程式設計只允許三種基本控制結構:循序結構(依序執行)、選擇結構(依條件判斷走不同分支,如 if/else、switch)與循環結構(重複執行,如 for、while)。「條件結構」通常被歸入選擇結構,不是獨立第三種;把選擇與條件並列會重複。故正確組合為循序、選擇、循環。

第66題

下圖所示為正邏輯之 1. 反或閘電路 2. 反及閘電路 3. 互斥或閘電路 4. 或閘電路。

答案:(2) 反及閘電路

第67題

測試電源供應器漣波與雜訊之應注意事項中,下列何者不正確? 1. 示波器足夠的頻寬 2. 探針地線要短 3. 測試點在輸出端 4. 必須使用儲存式示波器。

答案:(4) 必須使用儲存式示波器

解析:量測漣波與雜訊時,示波器頻寬要足夠以涵蓋高頻成分,探棒地線要短以縮小接地迴路、避免拾取雜訊,測試點應在電源輸出端靠近負載處。儲存式示波器方便捕捉暫態,但並非「必須」,類比示波器在重複波形下也可觀察,因此最不正確的敘述是必須使用儲存式示波器。

第68題

下列何者之輸出接腳必須接上提昇電路才能連接到資料匯流排上使用? 1. D R A M 2. S R A M 3. 開集極邏輯閘 4. 三態閘。

答案:(3) 開集極邏輯閘

解析:開集極(Open Collector)邏輯閘的輸出級電晶體集極是開路的,只能把輸出拉低到接地準位,本身無法主動輸出高準位,因此必須外接提升電阻(pull-up resistor)接到 VCC,才能形成完整的高、低兩種準位,連上資料匯流排。DRAM 與 SRAM 的資料輸出多為三態或推挽輸出,可直接驅動匯流排;三態閘輸出本身即具高準位、低準位與高阻抗三種狀態,能直接並接匯流排,不需外加提升電路。

第69題

用工具來鬆動螺帽時,正確應使用 1. 固定板手( 尺寸固定者) 2. 手鉗 3. 鐵鑿子 4. 尖嘴鉗。

答案:(1) 固定板手( 尺寸固定者)

解析:鬆動或鎖緊螺帽應選用尺寸與螺帽六角對邊相符的固定扳手,使開口完整包覆螺帽、施力平均,才不易滑脫或崩角。手鉗與尖嘴鉗的齒口無法均勻夾持六角面,容易咬傷螺帽;鐵鑿子屬鑿切工具,靠衝擊力破壞工件,用來轉動螺帽會損壞螺紋與螺帽本體。若扳手尺寸不合,開口間隙過大也會造成滑牙,故仍以尺寸固定的扳手最正確。

第70題

J F E T 正常工作時,加於閘源極之偏壓通常為 1. 順向偏壓 2. 逆向偏壓 3. 零偏壓 4. 視電路型態而 定。

答案:(2) 逆向偏壓

解析:JFET 屬空乏型(常開)元件,正常工作時閘極與源極之間加逆向偏壓,使閘極與通道間的 PN 接面處於逆向,形成空乏區以控制通道寬度,進而調變汲極電流。逆向偏壓愈大,空乏區愈寬、通道愈窄、ID 愈小;當 VGS=0 時通道全開,ID 等於 IDSS。若加順向偏壓,閘極 PN 接面導通會產生過大閘極電流,失去高輸入阻抗的優點,因此正常運用採逆向偏壓。

第71題

二進制中之11110001 和01010101 作A N D 運算後可得十六進制數為 1. 4 A 2. 51 3. 6 B 4. F 5 。

答案:(2) 51

解析:先將兩數逐位做 AND(同為1才得1):11110001 AND 01010101 = 01010001。再將結果每4位分一組,0101 對應十六進制 5,0001 對應 1,故為 0x51。選項2正確。此題關鍵在 AND 邏輯與二進制轉十六進制:高4位0101=5、低4位0001=1,合起來即 51H,故選2。

第72題

下圖電晶體驅動電路中,電容器C 功用為何? 1. 加速電容器 2. 反交連電容器 3. 偏壓旁路電容器 4. 濾波器。

答案:(1) 加速電容器

第73題

有關傳統指針式三用電錶的使用,下列何者有誤? 1. 測量直流電流時,三用電錶要與電路並聯 2. 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 3. 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 4. 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。

答案:(1) 測量直流電流時,三用電錶要與電路並聯

解析:本題要選出錯誤者。測量直流電流時,三用電錶必須與電路「串聯」,讓被測電流實際流經表頭;若採並聯,等於用極低阻抗的電流檔跨接電源兩端,會形成短路,使保險絲熔斷甚至燒毀電錶,故選項 1 敘述有誤。其餘敘述皆正確:測交流電壓轉至 ACV 並先選最大檔位以防過載;紅色探棒接正極、黑色接負極,接反指針會反轉;歐姆檔附蜂鳴器可做斷線導通測試。

第74題

S C R 可以藉由什麼方式使其關閉? 1. 在閘極加上大的正電壓 2. 在閘極加上大的負電壓 3. 在閘極加上大的負脈波電壓 4. 陽極電流中斷。

答案:(4) 陽極電流中斷

解析:SCR 一經閘極觸發導通後,閘極即失去控制力,無法以閘極正、負電壓或負脈波使其關斷。唯當陽極電流降至保持電流以下(如陽極電流中斷、外加換流電路使其反偏)方能關斷。故選項1~3皆錯,正確為陽極電流中斷。

第75題

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

答案:(2) M O S F E T

解析:MOSFET 的 RDS(on) 具正溫度係數:並聯時若某顆溫升較高,其導通電阻增大,電流便自動減少,熱平衡自然達成,故最容易並聯。BJT 與 IGBT 具負溫度係數,熱點會吸更多電流而難均流;SCR 為閂鎖元件,並聯需強制均流。因此選 MOSFET。

第76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= 1 ;致能= 1 2. 選擇= 1 ;致能= 0 3. 選擇= 0 ;致能= 1 4. 選擇= 0 ;致能= 0 。

答案:(4) 選擇= 0 ;致能= 0

第77題

60 H z 交流電經半波整流後直流漣波頻率為 1. 30 H z 2. 60 H z 3. 90 H z 4. 120 H z 。

答案:(2) 60 H z

解析:漣波頻率取決於整流方式與電源頻率。半波整流每週期只讓一個半波通過,輸出脈波數與電源相同,故 60 Hz 交流經半波整流後,漣波頻率仍為 60 Hz。若採全波整流(含中心抽頭式與橋式),每週期兩個半波都利用,輸出脈波數加倍,漣波頻率才變成 2×60=120 Hz。因此本題不可誤用倍頻關係,答案為 60 Hz。

第78題

有四個電容器串聯,且每個電容器之電容值皆為10 μ F ,則此總電容為 1. 2 . 5 μ F 2. 10 μ F 3. 20 μ F 4. 40 μ F 。

答案:(1) 2 . 5 μ F

解析:電容器串聯時,總電容的倒數等於各電容倒數之和,公式為 1/C=1/C1+1/C2+1/C3+1/C4。四個 10 μF 串聯:1/C=1/10+1/10+1/10+1/10=4/10,故 C=10/4=2.5 μF。串聯後總電容必小於其中任一個電容值,2.5 μF 小於 10 μF,符合物理意義;10 μF 是並聯或單顆值,20 μF、40 μF 為並聯相加的結果,皆不正確。

第79題

下圖的電路功能為 1. 減法器 2. 放大器 3. 微分器 4. 積分器。

答案:(3) 微分器

第80題

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. 愈小 3. 不一定 4. 愈大。

答案:(2) 愈小

解析:SCR 相位控制是靠改變觸發角 α 來調整導通期間。α 越大,SCR 越晚導通,每週期導通時間越短,輸出平均電壓越低。以單相半波電阻性負載為例,Vavg=Vm(1+cosα)/(2π),α 由 0 增大到 180° 時,cosα 由 1 降至-1,Vavg 隨之下降,負載消耗功率也愈小。