民國103年 第3梯次 11600 電力電子甲級 學科考古題與答案

民國103年 第3梯次 11600 電力電子甲級 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

將220 伏80 瓦燈泡與220 伏20 瓦燈泡串聯接於220 伏電源,此時80 瓦燈泡消耗的功率與 20 瓦燈泡消耗的功率之功率比為: 1. 0 . 5 2. 0 . 25 3. 2 4. 4 。

答案:(2) 0 . 25

解析:由 R = V²/P:R₈₀ = 220²/80 = 605Ω;R₂₀ = 220²/20 = 2420Ω,故 R₂₀ = 4×R₈₀。兩燈串聯接於220V時電流相同,消耗功率 P = I²R,故功率比 P₈₀/P₂₀ = R₈₀/R₂₀ = 1/4 = 0.25。亦可直接計算:總電阻 605+2420 = 3025Ω,I = 220/3025 ≈ 0.0727A,P₈₀ = I²×605 ≈ 3.2W,P₂₀ = I²×2420 ≈ 12.8W,比值 3.2/12.8 = 0.25。故80W燈泡相對20W燈泡之功率比為0.25。

第2題

將下圖所示單相全波半控整流器電路之兩顆G T O 的導通模式加以控制,使其在半個週波中的 觸發角及熄滅角為對稱的特性,若電路參數為輸入電壓為V s ( t ) = 600 s i n ( ω t ) V、G T O 及二極 體均為理想、R = 10 Ω 、L = 10 m H 、導通角δ = 90 ° ,試求負載之平均電壓= ? 1. 270 V 2. 380 V 3. 250 V 4. 240 V 。

答案:(1) 270 V

第3題

電路使用變阻器( V a r i s t o r ) 元件的目的是: 1. 用以消除周圍溫度干擾 2. 用以消除突波或消除雜訊 3. 用以抵消電路中之雜散電容 4. 用以防止電路間之漏電流。

答案:(2) 用以消除突波或消除雜訊

解析:變阻器(壓敏電阻 Varistor)是一種電壓非線性元件,正常電壓下呈高阻抗;當電源端出現雷擊突波或開關切換雜訊,使端電壓超過其崩潰值時,阻抗瞬間驟降,把突波能量吸收並轉為熱能,達到保護後級電路的目的。它不具溫度補償功能,也不能抵消雜散電容,更不是用來阻擋漏電流,故選2。

第4題

下列何種邏輯閘耗電最多? 1. E C L 2. R T L 3. C M O S 4. T T L 。

答案:(1) E C L

解析:ECL(射極耦合邏輯)的電晶體工作在非飽和區,並由固定電流源持續供電,切換速度最快,但每個邏輯閘隨時都在消耗電流,靜態功耗在各種邏輯族中最大。CMOS 僅在切換瞬間有充放電電流,靜態功耗極低;RTL 與 TTL 屬飽和型雙極邏輯,功耗低於 ECL。故耗電最多者為 ECL,選1。

第5題

將一霍爾常數η =10 m V / m A K g m m ,厚0 . 5 m m 之霍爾感測元件垂直於0 . 5 W b / m 磁通密度 中其電流端通過0 . 2 m A 之電流時,所產生的電勢為多少? 1. 50 m V 2. 5 m V 3. 100 m V 4. 10 m V 。

答案:(1) 50 m V

第6題

下列何者不是C P U 的輸入訊號? 1. I N T E R R U P T R E Q U E S T 2. A D D R E S S B U S 3. D A T A B U S 4. D M A R E Q U E S T 。

答案:(2) A D D R E S S B U S

解析:位址匯流排(Address Bus)由 CPU 主動送出,用來指定要存取的記憶體位址或 I/O 位址,方向是單向輸出,因此不屬於 CPU 的輸入訊號。資料匯流排為雙向,可輸入也可輸出;中斷請求(IRQ)與 DMA 請求都是由周邊裝置送到 CPU,屬於輸入訊號。故選2。

第7題

一直流降壓式轉換器之電路如下圖所示,設電路由理想元件組成,並操作於穩定狀態。若開 關切換頻率為100 k H z ,V = 10 V ,V = 8 V ,R =40 Ω ,L = 100 μ H ,V 之瞬時值不小於零, 則電容最小為若干n F ? 1. 4 . 7 2. 12 3. 10 4. 12 . 5 n F 。

答案:(4) 12 . 5 n F

第8題

下圖所示電路中,電流為連續i ,若正負半波對稱觸發且( T 、T ) 及( T 、T ) 成對導通則i 波 形為何? 1. 2. 3. 4. 。

答案

  • 2

第9題

0 至100 V 範圍的電壓表準確度為滿載測試值的1 . 5 %,若以此表量測60 V 之電壓,則其最大 誤差為 1. 2 . 5 % 2. 3 % 3. 1 . 5 % 4. 2 %。

答案:(1) 2 . 5 %

解析:準確度 1.5% 是指滿載值(100 V)的百分比,最大絕對誤差 = 100 × 1.5% = 1.5 V,與實際量測值大小無關。以此表量測 60 V 時,相對誤差 = 1.5 ÷ 60 × 100% = 2.5%。因此最大誤差為 2.5%,選1;3%、2% 皆非由滿載誤差換算所得。

第10題

下列電力轉換器何者不具變頻輸出能力 1. C y c l o c o n v e r t e r 2. M a t r i x C o n v e r t e r 3. A C V o l t a g e R e g u l a t o r 4. I n v e r t e r 。

答案:(3) A C V o l t a g e R e g u l a t o r

解析:交流電壓調整器(AC Voltage Regulator)多以 TRIAC 或閘流體做相位控制,只改變輸出電壓的有效值,輸出頻率仍與電源頻率相同,無法變頻。Cycloconverter 與 Matrix Converter 可直接由輸入交流合成不同頻率的輸出,Inverter 則把直流轉成頻率可調的交流。故不具變頻輸出能力者為3。

第11題

三相全橋型變頻器共使用幾個開關元件? 1. 12 個 2. 6 個 3. 9 個 4. 3 個。

答案:(2) 6 個

解析:三相全橋變頻器每一相由上下兩個臂組成,每個臂使用一個開關元件(如 IGBT 或 MOSFET,並反並聯飛輪二極體),因此共需 3 × 2 = 6 個開關元件。3 個僅為半橋或單相半橋的概念,9 個與 12 個屬於其他電路架構,並非標準三相全橋,故選2。

第12題

一直流降壓式轉換器之電路如下圖所示,設電路由理想元件組成。若開關切換頻率為100 k H z,責任週期D 為0 . 5,V = 40 V,R =10 Ω,L = 20 μ H,V 為若干V ? 1. 20 2. 30 3. 21 . 5 4. 18 . 5 V 。

答案:(3) 21 . 5

第13題

有一直流電源供應器,輸出電壓為30 V、3 A,當輸入電源為110 V、60 H z 時,則該電源保險 絲應選用多少安培? 1. 0 . 5 A 2. 4 A 3. 5 A 4. 2 A 。

答案:(4) 2 A

解析:輸出功率 P_o = 30 V × 3 A = 90 W。考慮電源轉換效率約 0.8,輸入功率 P_i = 90 ÷ 0.8 = 112.5 W,輸入電流 I = 112.5 ÷ 110 ≒ 1.02 A。保險絲須留餘裕並容忍開機突波,故選用 2 A。0.5 A 明顯不足會誤熔斷,4 A 與 5 A 過大則失去保護作用,故選4。

第14題

在測量單擊信號或低頻週期信號時,以何種示波器來觀測較為適宜? 1. 同步示波器 2. 雙跡示波器 3. 向量示波器 4. 儲存式示波器。

答案:(4) 儲存式示波器

解析:觀測單擊(一次性、非重複)信號或低頻週期信號,關鍵在於信號只出現一次或不容易穩定觸發,必須把波形「留住」才能仔細觀察,此即儲存式示波器(storage oscilloscope)的功能。同步示波器用於觀測極高頻信號;雙跡示波器用於同時比較兩路信號;向量示波器用於顯示向量(如彩色訊號的色相、相位)。因此單擊與低頻難以重複觸發者,以儲存式最適宜。

第15題

兩線圈串聯,互助連接時,總電感和為32 m H;若改為互消連接,總電感和為16 m H,則互感 M 等於 1. 20 m H 2. 2 m H 3. 48 m H 4. 4 m H 。

答案:(4) 4 m H

解析:兩線圈串聯時,互助連接等效電感 L_a = L1+L2+2M = 32 mH;互消連接 L_b = L1+L2−2M = 16 mH。兩式相減得 (L1+L2+2M)−(L1+L2−2M) = 4M = 32−16 = 16 mH,故 M = 16/4 = 4 mH。亦可先相加得 2(L1+L2)=48,L1+L2=24,代回 24+2M=32 得 M=4 mH。答案為 4 mH。

第16題

有一J F E T 之輸出特性曲線通過原點,若工作區在原點附近時,則此J F E T 亦可作為 1. 整流用 2. 穩壓器用 3. 保護用 4. 壓電變阻器( V o l t a g e R e s i s t o r ) 用。

答案:(4) 壓電變阻器( V o l t a g e R e s i s t o r ) 用

解析:JFET 輸出特性通過原點,且工作區在 VDS 很小(原點附近)時,通道尚未夾止,此時汲極電流與 VDS 近似線性關係,其等效電阻會隨閘源電壓 VGS 改變而變化,可視為電壓控制電阻(VCR,即壓控變阻器)。故可作為壓控變阻器使用,而非整流、穩壓或保護元件。

第17題

先執行迴圈內的處裡作業而後測試條件,若不成立,就重複執行迴圈內的處裡作業,直到條 件成立為止才跳出迴圈,這種架構為 1. C A S E 架構 2. D O - - U N T I L ( R E P E A T - - U N T I L ) 架構 3. P E R F O R M - - U N T I L 架構 4. D O - - W H I L E 架構。

答案:(2) D O - - U N T I L ( R E P E A T - - U N T I L ) 架構

解析:題意為「先執行迴圈內處理作業,再測試條件;若不成立就重複,直到條件成立才跳出」,屬於後測式(exit-controlled)迴圈,即 DO-UNTIL 或 REPEAT-UNTIL 架構。相對地,DO-WHILE 是先判斷條件再決定是否執行(前測式);CASE 為多分支選擇,非迴圈。故答案為 DO-UNTIL(REPEAT-UNTIL)。

第18題

S P W M 的基極( 或閘極) 觸發脈波是由以下哪兩種波形比較產生? 1. 正弦波和方波 2. 方波和三角波 3. 三角波和正弦波 4. 指數波和正弦波。

答案:(3) 三角波和正弦波

解析:正弦脈波寬度調變(SPWM)是將頻率較低的正弦波(調變波,代表欲輸出的電壓波形與頻率)與頻率較高的三角波(載波)送入比較器,兩波形相交越的時刻即產生閘極/基極觸發脈波的切換邊緣,脈波寬度隨正弦波幅值變化。因此是由三角波與正弦波比較產生,答案為三角波和正弦波。

第19題

調整下圖所示電路之中弦波電流源頻率ω ,使得 與 同相位,求此頻率ω 為何? 1. 200 2. 250 3. 100 4. 144 r a d / s 。

答案:(1) 200

第20題

常用之交流電動機V V V F 變頻器,其V / F 保持定值之主要目的為 1. 保持氣隙磁通於定值 2. 定馬力之控制 3. 過載保護 4. 以利超速運轉( S u p e r D r i v i n g ) 。

答案:(1) 保持氣隙磁通於定值

解析:感應電動機氣隙磁通 Φm ≈ V/(4.44 f N) ,即 Φm 近似正比於 V/f。VVVF 變頻器在改變頻率 f 時,令電壓 V 同步成比例變化使 V/f 保持定值,目的是維持氣隙磁通恒定,避免低頻時因電壓過低致磁通不足、或高頻時電壓過高致鐵心飽和。故主要目的為保持氣隙磁通於定值。

第21題

比流器之信號取樣點與儀表間之匹配重點為下列何者? 1. 耐高頻 2. 導通即可 3. 阻抗越低越好 4. 特別耐壓。

答案:(3) 阻抗越低越好

解析:比流器(CT)二次側在額定下近似短路運轉,才能維持變流比準確並確保安全(開路會產生危險高壓)。因此取樣點與儀表(如電流表、轉換器)間的匹配重點是使二次側阻抗越低越好、負載盡量小,以減少誤差並防止飽和。耐高頻、僅導通、特別耐壓均非匹配關鍵。

第22題

加輸入電源110 V 、60 H z 於一電路中,功率為1 k W ,功率因數為0 . 8 ,為提高功率因數至0 . 95 ,則應並聯之電容值為多少? 1. 7 . 76 μ F 2. 77 . 6 μ F 3. 92 . 4 μ F 4.

答案

  • 3

解析:並聯電容改善功率因數:原 Q1=P·tan(cos⁻¹0.8)=1000×0.75=750 var;目標 Q2=1000×tan(cos⁻¹0.95)=1000×0.3287=328.7 var。所需補償 ΔQ=750−328.7=421.3 var。由 ΔQ=ω C V²,C=ΔQ/(2πf V²)=421.3/(2π×60×110²)=421.3/4.5617×10⁶≈9.23×10⁻⁵ F=92.3 μF,約 92.4 μF,故選 3。

第23題

不當姿勢及長時重複性之動作,易造成人體何種傷害? 1. 化學性 2. 人體工學性 3. 生物性 4. 物理性。

答案:(2) 人體工學性

解析:不當姿勢、長時間重複同一動作、施力過度或長期震動,都屬於人體工學性危害,主要造成肌肉骨骼系統的累積性傷害,例如下背痛、肌腱炎、腕隧道症候群。化學性危害來自有害化學物質,生物性危害來自細菌、病毒等病原,物理性危害則是噪音、高溫、輻射等能量。因此本題應選人體工學性。

第24題

下圖所示之電路,若負載為電阻性,則在開關S 1 閉合( O N ) 之瞬間,其接點上之火花現象為 何? 1. 反應對C 1 之充電電流的火花 2. 火花時有時無 3. 反應負載電流之火花 4. 無火花。

答案:(1) 反應對C 1 之充電電流的火花

第25題

I G B T 之切換時間( S w i t c h i n g T i m e s ) 約為多少? 1. 30 μ S 2. 1 m S 3. 10 n S 4. 2 . 0 μ S 。

答案:(4) 2 . 0 μ S

解析:IGBT 的切換時間包含導通延遲、電流上升、關斷延遲與電流下降,典型總和約在 1~2 μs 等級,因此 2.0 μs 最接近。10 ns 是高速 MOSFET 或邏輯電路的尺度,對功率 IGBT 而言太快;30 μs 與 1 ms 則分別偏向較慢的功率元件與機械式繼電器,不符合一般 IGBT 的切換速度。

第26題

下圖所示之電路,方框中應為何種邏輯閘? 1. N O R 2. N A N D 3. A N D 4. O R 。

答案:(2) N A N D

第27題

下圖所示為一同位元產生器,若 = 0,則輸出P 是屬於 1. 複同位 2. 偶同位 3. 奇同位 4. 零同位。

答案:(3) 奇同位

第28題

L C D 工作於下列何種方式? 1. 直流逆向偏壓方式 2. 直流順向偏壓方式 3. 三角波方式 4. 交流方式。

答案:(4) 交流方式

解析:LCD 若長期施加單一方向的直流電壓,液晶材料與電極會發生電化學劣化,造成殘影、閃爍及壽命縮短。因此驅動時須採用交流方式,讓畫素電極的電壓極性週期性反轉,使淨直流成分趨近於零;實務上常以交流方波搭配共同電極反轉來驅動。直流順向、直流逆向及三角波都不是 LCD 的正常工作方式。

第29題

任何複雜的程式邏輯均可以三種基本結構來完成,下列何者不是這三種基本結構之一? 1. 選擇結構 2. 模組結構 3. 順序結構 4. 迴圈結構。

答案:(2) 模組結構

解析:結構化程式設計指出,任何程式邏輯都可由三種基本結構組合而成:順序結構、選擇結構與迴圈結構。順序結構依指令次序執行,選擇結構依條件決定分支,迴圈結構重複執行某段程式。模組結構是把程式依功能切割成副程式或模組的設計方法,不屬於這三種基本控制結構,因此選模組結構。

第30題

微電腦系統中,當呼叫副程式時,程式計數器之內容是存於何處? 1. 狀態暫存器 2. 程式記憶體 3. 控制單元 4. 堆疊( S t a c k ) 記憶體。

答案:(4) 堆疊( S t a c k ) 記憶體

解析:呼叫副程式時,CPU 必須記住返回主程式的位址,也就是程式計數器(PC)的內容。CALL 指令會將這個返回位址推入堆疊(Stack)保存,副程式執行完再由 RET 指令從堆疊彈出並放回 PC。狀態暫存器保存旗標,程式記憶體存放指令,控制單元負責解碼與控制,都不是保存返回位址的地方。

第31題

有關S S R 之敘述,下列何者錯誤? 1. 不易受感應干擾 2. 壽命長 3. 動作速度很快 4. 電力消耗小。

答案:(1) 不易受感應干擾

第32題

下圖所示可控制功率開關之電流- 電壓特性曲線( i - v C u r v e ),以下功率元件何者具有此特性? 1. S C R 2. G T O 3. P - c h a n n e l M O S F E T 4. N - c h a n n e l M O S F E T 。

答案:(4) N - c h a n n e l M O S F E T

第33題

資料排序( S o r t ) 的方法有很多種,其中只需少量儲存位置且速度甚快為 1. 氣泡法( B u b b l e S o r t ) 2. 錐形法( H e a p S o r t ) 3. 快速法( Q u i c k S o r t ) 4. 選擇法( S e l e c t i o n ) 。

答案:(3) 快速法( Q u i c k S o r t )

解析:快速排序法先選定基準值,將資料分割成小於與大於基準的兩部分,再遞迴處理,平均時間複雜度為 O(n log n)。它主要在原陣列內交換,只需少量堆疊空間,因此兼具速度快與額外記憶體少的特點。氣泡排序與選擇排序平均為 O(n^2),速度較慢;堆積排序雖亦為 O(n log n),但快速排序在一般資料的平均實作速度通常較快。

第34題

下圖中負載Z 吸收之最大功率為多少瓦特? 1. 800 W 2. 1200 W 3. 600 W 4. 1400 W 。

答案:(3) 600 W

第35題

下圖電路中,電晶體Q 之耐壓,至少需要多少伏特? 1. 90 V 2. 60 V 3. 30 V 4. 120 V 。

答案:(2) 60 V

第36題

一般大馬力之馬達控制系統在操作時,其電源加入之順序為何? 1. 先加入馬達之電力電源, 再加入控制電路電源 2. 無特別規定 3. 先加入控制電路電源,再加入馬達之電力電源 4. 兩電源同時加入。

答案:(3) 先加入控制電路電源,再加入馬達之電力電源

解析:大馬力馬達啟動前,應先送控制電路電源,使 PLC、繼電器、急停、過載與互鎖保護完成初始化,確認控制邏輯正常後,再送馬達主電力。若先送主電源,控制系統尚未就緒,可能因誤動作或接點抖動造成馬達突然啟動,也無法即時提供保護。停機時順序相反,先切馬達電力,再切控制電源。

第37題

下列敘述何者錯誤? 1. 工廠發生火災時,應切斷所有電源 2. 撲滅油料火災應先使用水霧滅火器 3. 撲滅油料火災首應隔絕空氣 4. 一般泡沫滅火器藥劑的有效時限為一年。

答案:(2) 撲滅油料火災應先使用水霧滅火器

解析:油類火災屬B類火災,油比水輕且會浮在水面,用水霧滅火無法有效覆蓋油面,水流沖擊還可能使燃燒中的油飛濺、擴大燃燒範圍,因此「先使用水霧滅火器」並非正確作法。正確方式是先以泡沫或乾粉滅火器覆蓋油面、隔絕空氣(窒息法),並關閉油源與電源。泡沫滅火器藥劑依規定有效期限為一年,須定期檢查、更換。故選項2敘述錯誤。

第38題

如下圖所示,下列敘述何者正確 1. 此為直流- 直流功率轉換器用 2. 此為交流- 交流功率轉換用 3. 此功率轉換器為電流源變頻器 4. 可將直流電源轉換為三相電源使用。

答案:(4) 可將直流電源轉換為三相電源使用

第39題

某放大器之電壓增益為100 時,若以d B 值計算,應為多少? 1. - 40 d B 2. - 20 d B 3. 20 d B 4. 40 d B 。

答案:(4) 40 d B

解析:分貝的定義為 dB = 20 log₁₀(Av),其中 Av 為電壓增益。代入 Av = 100,得 20 log₁₀100 = 20 × 2 = 40 dB。結果為正值,表示信號被放大。若為 20 dB,對應增益僅 10 倍;-20 dB 表示衰減為 0.1 倍;-40 dB 表示衰減為 0.01 倍,均與本題增益 100 倍不符。故選 40 dB。

第40題

下列哪一種功率元件較適合於高頻高功率如V H F / U H F 與微波放大器等應用場合 1. I G B T 2. M O S F E T 3. S I T 4. B J T 。

答案:(3) S I T

解析:SIT(靜電感應電晶體)為多數載子元件,沒有少數載子儲存與擴散造成的延遲,具備切換速度快、耐高壓、耐高功率等特性,常用於 VHF/UHF 及微波放大器。MOSFET 雖也是多數載子元件、速度不錯,但高頻高功率能力不如 SIT;IGBT 與 BJT 因有少數載子儲存效應,切換速度較慢,較適合低頻大功率場合。故選 SIT。

第41題

在無外加緩震器( S n u b b e r ) 時,功率電晶體在開關切換期間大部份工作於 1. 作用區 2. 截止區 3. 逆向偏壓狀態 4. 飽和區。

答案:(1) 作用區

解析:功率電晶體在截止區與飽和區工作時,理想上電壓或電流其中之一接近零,功率損耗很小;但在開關切換的過渡期間,電壓與電流同時存在,工作點沿負載線通過作用區(主動區),瞬時功率 P = v×i 最大。若無緩衝器(Snubber)吸收並轉移這部分能量,切換損耗會集中在作用區,造成元件發熱甚至損壞。故選作用區。

第42題

虛擬指令( P s e u d o I n s t r u c t i o n ) 係指 1. 微指令 2. 指示組譯器如何組譯的指令 3. 巨指令 4. C P U 的組合語言指令。

答案:(2) 指示組譯器如何組譯的指令

解析:虛擬指令(Pseudo Instruction)是寫給組譯器看的指示,例如定義常數、保留資料空間、設定位址計數器或控制巨集展開等,用來告訴組譯器「如何組譯」,本身不會產生對應的機器碼,CPU 也不執行它。微指令是 CPU 內部的控制信號;巨指令屬巨集展開;組合語言指令則會被組譯成機器碼交由 CPU 執行。故選 2。

第43題

當v ( t ) = 100 s i n ω t + 50 s i n ( 5 ω t - 80 ° ) 伏特,i ( t ) = 30 s i n ( ω t + 60 ° ) + 20 s i n ( 5 ω t - 50 ° ) 安培時,則 其有效功率為多少? 1. 1183 W 2. 4183 W 3. 3183 W 4. 2183 W 。

答案:(1) 1183 W

解析:不同頻率的成分彼此正交,有效功率為各次諧波功率之和:P = (Vm1Im1/2)cosθ1 + (Vm2Im2/2)cosθ2。代入 θ1 = 0° − 60° = −60°,θ2 = −80° −(−50°) = −30°,得 P = (100×30/2)cos(−60°) + (50×20/2)cos(−30°) = 1500×0.5 + 500×0.866 = 750 + 433 ≈ 1183 W。故選 1183 W。

第44題

下圖電路中,熱敏電阻之作用為何? 1. 作溫度補償 2. 被光線照射時,點亮燈泡 3. 不被光線照射時,點亮燈泡 4. 防止突波電流。

答案:(4) 防止突波電流

第45題

以下何者為消除靜電之有效方法? 1. 隔離 2. 絕緣 3. 接地 4. 摩擦。

答案:(3) 接地

解析:消除靜電最有效且根本的方法是接地,利用導線將帶電物體與大地連接,使電荷迅速洩放至大地,物體電位趨近於零,避免電荷累積造成放電火花。隔離與絕緣只是阻止電荷移動,反而讓靜電更容易累積;摩擦則是產生靜電的主要原因,會使帶電量增加。故選接地。

第46題

避雷系統之施工標準中,接地阻抗與避雷迴路之突波阻抗間關係應為 1. 接地阻抗等於避雷迴路突波阻抗 2. 兩者無關 3. 接地阻抗大於避雷迴路突波阻抗 4. 接地阻抗小於避雷迴路突波阻抗。

答案:(4) 接地阻抗小於避雷迴路突波阻抗

解析:避雷系統的目的,是讓雷擊突波電流以最低阻抗路徑洩放至大地。因此接地阻抗必須遠小於避雷迴路的突波阻抗,突波電流才會優先經接地電極流入大地,被保護設備兩端殘壓才能降到安全範圍。若接地阻抗大於突波阻抗,電流將改由設備側流通,造成絕緣破壞或設備損壞。故接地阻抗應小於突波阻抗。

第47題

如下圖所示, = 100 V 、 = 10 Ω 、 = 100 μ F ,開關 導通且穩態,其電容 儲存的能量為 何? 1. 0 . 5 J 2. 5 J 3. 10 J 4. 1 J 。

答案:(1) 0 . 5 J

第48題

如下圖所示,二極體為理想特性,若開關 在時間t = 0 時導通,且電感之電流初值為零,則 電流 的響應為何? 1. 2. 3. 4. 。

答案

  • 3

第49題

變壓器初級與次級之匝數比為10 : 1,若初級線圈自感量為10 m H,則次級線圈自感量為多少? 1. 0 . 1 m H 2. 10 m H 3. 0 . 01 m H 4. 1 m H 。

答案:(1) 0 . 1 m H

解析:變壓器線圈自感量 L 與匝數 N 的平方成正比,即 L ∝ N²,故 L₁/L₂ = (N₁/N₂)²。已知匝數比 N₁:N₂ = 10:1,因此 L₁/L₂ = (10/1)² = 100。初級自感 L₁ = 10 mH,代入得次級自感 L₂ = L₁ / 100 = 10 / 100 = 0.1 mH,故選項 1 正確。選項 4 的 1 mH 是將匝數比直接開平方的錯誤算法(10/10),未平方故錯;選項 3 的 0.01 mH 則是多除了一次 10;選項 2 的 10 mH 忽略匝數影響,皆非正確關係。

第50題

下列有關直流電抗器( D C L ) 之敘述何者錯誤? 1. 可減少啟動湧入電流( S u r g e C u r r e n t ) 以保護主電路整流器 2. 串聯於整流器與D C B u s 之間 3. 中大額定馬力以上常使用 4. 可省去啟動充電限流裝置。

答案:(4) 可省去啟動充電限流裝置

解析:直流電抗器(DCL)串接在整流器輸出與 DC Bus 之間,利用電感抑制電流變化率 di/dt,可削減開機瞬間對直流鏈電容充電的湧入電流,保護整流二極體,中大容量變頻器常採用。但 DCL 的直流電阻極小,對充電電流的抑制時間短且有限,實務上開機仍需充電限流電阻(或限流電阻加旁路接觸器、閘流體相位控制)來限制電容充電電流,故不能說可省去啟動充電限流裝置。

第51題

下圖所示電路中,達靈頓功率電晶體( D a r l i n g t o n ' s P o w e r T r a n s i s t o r ) 之二極體S U D 功能為 1. 之迴路 2. 之旁路 3. 提升功率電晶體之耐壓 4. 漏電流之旁路。

答案:(1) 之迴路

第52題

下圖所示之電路,輸出電壓V 應等於 1. 1 V m 2. 2 V m 3. 4 V m 4. 3 V m 。

答案:(4) 3 V m

第53題

下列何者為L C D 控制晶片? 1. H D 44780 2. 93 C 46 3. A T 89 C 1051 4. A T 89 C 2051 。

答案:(1) H D 44780

解析:HD44780 是日立推出的字元型 LCD 驅動控制晶片,內建字型 ROM(CGROM)與顯示 RAM(DDRAM),提供 8 位元或 4 位元資料匯流排及 RS、R/W、E 控制腳,可直接驅動 16×2 等字元型 LCM。93C46 是 1Kbit 串列 EEPROM,用來儲存參數;AT89C1051 與 AT89C2051 屬 8051 系列單晶片微控制器,本身不具 LCD 驅動控制功能。

第54題

霍耳元件在較低磁通量之磁場中,其所感應之電壓具有下列何種特性? 1. 非線性 2. 指數曲線 3. 拋物線性 4. 線性。

答案:(4) 線性

解析:霍耳元件利用霍耳效應,輸出電壓 V_H = K_H × I × B,其中 K_H 為元件常數、I 為控制電流、B 為磁通密度。在磁通密度較低的範圍內,輸出電壓與 B 成正比,呈線性關係,量測電路可直接依比例換算磁場大小;惟有磁場大到使磁性材料飽和時,輸出才會偏離線性。因此低磁場下屬線性特性。

第55題

下列何者不是雙向I / O 之匯流排? 1. R S - 485 2. I E E E - 488 3. R S - 422 4. P A R A L L E L P R I N T E R 介面。

答案:(4) P A R A L L E L P R I N T E R 介面

解析:並列印表機介面(Centronics)的資料線只由主機單向輸出至印表機,回送的僅是少數狀態與握手信號,資料傳輸屬單向,不是雙向 I/O 匯流排。RS-485 為半雙工多點雙向傳輸;IEEE-488(GPIB)具有八條資料線,可雙向傳送資料與命令;RS-422 採四線差動,一對送出、一對接收,可作全雙工雙向傳輸。

第56題

有關快閃記憶體( F l a s h M e m o r y ) 之敘述,下列何者為錯誤? 1. 可電抹除 2. 位元成本低於E E P R O M 3. 可寫入 4. 為揮發性記憶體。

答案:(4) 為揮發性記憶體

解析:快閃記憶體屬非揮發性記憶體,斷電後資料仍可保存,使用時以區塊為單位抹除、可重複寫入。其儲存單元為單一浮閘電晶體,密度高,位元成本低於 EEPROM。因此「為揮發性記憶體」的敘述錯誤;揮發性記憶體是指 DRAM、SRAM 等一旦斷電資料即消失者。

第57題

某一信號產生器之無載輸出最大值為20 V p p,當加上一50 Ω 之純電阻性負載時,負載兩端之 波形變為10 V p p ,則此信號產生器之輸出阻抗為何? 1. 100 Ω 2. 50 Ω 3. 25 Ω 4. 150 Ω 。

答案:(2) 50 Ω

解析:信號產生器可視為理想電壓源 V_oc 串聯輸出阻抗 R_S,與負載 R_L 形成分壓:V_L = V_oc × R_L /(R_S + R_L)。代入 10 = 20 × 50 /(R_S + 50),得 R_S + 50 = 20 × 50 ÷ 10 = 100,故 R_S = 50 Ω。負載端電壓恰為無載電壓的一半,表示輸出阻抗等於負載電阻,此時為阻抗匹配狀態,輸出功率最大。

第58題

功率電晶體順向偏壓安全工作區( F B A S O ) 與下列何項參數無關? 1. 集射最大電壓 2. 基極額定電流 3. 集極額定電流 4. 溫度。

答案:(2) 基極額定電流

解析:順向偏壓安全工作區(FBSOA)以集極電流 I_C 對集射電壓 V_CE 繪製,其邊界由集極額定電流 I_C(max)、集射最大電壓 V_CE(max)、最大功率損耗曲線(隨溫度升高而降額)及二次崩潰界限共同決定,因此與溫度有關。基極額定電流並非 FBSOA 的邊界參數,只要驅動電路能讓電晶體充分飽和、避免退出飽和區即可。

第59題

下列那一種邏輯閘的組合可以實現一個半加器? 1. 兩個A N D 閘 2. 一個A N D 和一個N O T 3. 一個X O R 和一個A N D 4. 一個O R 和一個A N D 。

答案:(3) 一個X O R 和一個A N D

解析:半加器處理兩個一位元輸入 A、B,輸出和 S 與進位 C。由真值表可知,S 在兩輸入相同時為 0、不同時為 1,即 S = A⊕B,可用 XOR 閘實現;進位 C 只在 A、B 同為 1 時成立,即 C = A·B,可用 AND 閘實現。故一個 XOR 閘搭配一個 AND 閘即可組成半加器。

第60題

某非弦式之週期函數f ( t ) = - f ( t + 0 . 5 T ) 其週期為T,則下列關於此富律葉級數( F o u r i e r S e r i e s ) 之描述何者為真? 1. 含奇次及偶次項諧波 2. 僅含偶次項諧波 3. 無富律葉展開級數 4. 僅含奇次項諧波。

答案:(4) 僅含奇次項諧波

解析:此函數滿足 f(t)=-f(t+T/2),即波形後半週期為前半週期反相,稱為半波對稱。把時間平移 T/2,第 n 次諧波的相位會落後 nπ:當 n 為偶數時,相位差是 2π 的整數倍,兩項大小相同、符號相反,因此互相抵消;當 n 為奇數時,相位差是 π 的奇數倍,兩項同相而相加。所以展開式中不含常數項與偶次諧波,只保留基波、3 次、5 次等奇次諧波。

第61題

下圖所示之電路,電流I 為多少安培? 1. 5 A 2. 6 A 3. 4 A 4. 3 A 。

答案:(3) 4 A

第62題

如下圖所示,此功率轉換器的主要功能為 1. 交流- 直流功率轉換用 2. 交流- 交流功率轉換用 3. 直流- 直流功率轉換用 4. 三相變頻器用。

答案:(3) 直流- 直流功率轉換用

第63題

先測試條件,若不成立,才執行迴圈內的處裡作業,直到條件成立為止才跳出迴圈,這種架 構為 1. D O - - U N T I L ( R E P E A T - - U N T I L ) 架構 2. D O - - W H I L E 架構 3. P E R F O R M - - U N T I L 架構 4. C A S E 架構。

答案:(3) P E R F O R M - - U N T I L 架構

解析:這段敘述屬於「前測式」迴圈:每一圈先判斷條件,條件不成立才執行迴圈本體,條件成立就跳出,也就是條件為假時持續執行,對應 PERFORM…UNTIL 架構。DO-UNTIL 或 REPEAT-UNTIL 是後測式,迴圈本體至少執行一次後才判斷條件;DO-WHILE 則是在條件成立時才執行、不成立即跳出,判斷方向正好相反;CASE 屬於多重選擇結構,並非迴圈。

第64題

欲觸發閘流體進入導通狀態,陽極電流必須高於下列何種電流? 1. 崩潰電流 2. 保持電流( H o l d i n g C u r r e n t ) 3. 栓鎖電流( L a t c h i n g C u r r e n t ) 4. 反向飽和電流。

答案:(3) 栓鎖電流( L a t c h i n g C u r r e n t )

解析:閘流體受閘極脈衝觸發後,陽極電流必須升達栓鎖電流以上,元件內部的再生導通才能建立並自我維持;若電流不足,觸發脈衝一消失便會恢復截止,無法進入導通狀態。保持電流是元件已導通後,電流下降到無法維持導通的臨界值,數值通常小於栓鎖電流。崩潰電流與反向飽和電流屬於逆向特性,與觸發導通無關。

第65題

下圖所示之符號,為何種元件之圖示符號? 1. S C R 2. D a r l i n g t o n p o w e r T r a n s i s t o r 3. I G B T 4. G T O 。

答案:(3) I G B T

第66題

某電晶體之最高接面溫度T = 150 ° C ,若熱阻R = 0 . 4 ° C / W ; R = 0 . 1 ° C / W ; R = 0 . 5 ° C / W ,而周 圍溫度T = 25 ° C ,則此電晶體之最大功率散逸為多少? 1. 110 W 2. 100 W 3. 135 W 4. 125 W 。

答案:(4) 125 W

解析:電晶體的熱由接面經外殼、散熱片傳到周圍空氣,熱阻串聯相加:R_th=0.4+0.1+0.5=1.0 °C/W。最大功率散逸 P_max=(T_j,max-T_a)/R_th=(150-25)/1.0=125 W。也就是每散逸 1 W 會造成 1 °C 的溫升,125 W 時接面剛好達到 150 °C。

第67題

以下何種裝置不適用於有爆炸性瓦斯的工作場所? 1. 防爆馬達 2. 氣壓元件 3. 固態電驛( S S R ) 4. 電磁電驛。

答案:(4) 電磁電驛

解析:電磁電驛以線圈激磁帶動機械接點,接點開閉瞬間會產生電弧與火花,具有點燃爆炸性瓦斯混合氣的風險,因此須改用防爆構造或本質安全電路。防爆馬達以耐壓隔爆外殼限制內部爆炸不外傳;氣壓元件不使用電氣,不會產生火花;固態電驛(SSR)採全固態、無接點切換,不會產生電弧。

第68題

下圖所示電路中,若P 點為半圓路徑之圓心,則P 點的磁場強度為多少? 1. 1 / 2 A / m 2. 1 / 4 A / m 3. 2 A / m 4. 1 A / m 。

答案:(3) 2 A / m

第69題

R L C 串聯電路中,R = 20 Ω ,L = 2 m H ,C = 0 . 2 μ F ,此電路之諧振頻率是多少? 1. 5 k r a d / s e c 2. 10 k r a d / s e c 3. 25 k r a d / s e c 4. 50 k r a d / s e c 。

答案:(4) 50 k r a d / s e c

解析:串聯諧振時感抗與容抗相等,諧振角頻率 ω0=1/√(LC)。代入 L=2 mH=2×10⁻³ H、C=0.2 μF=0.2×10⁻⁶ F,得 LC=4×10⁻¹⁰,√(LC)=2×10⁻⁵ s,故 ω0=1/(2×10⁻⁵)=5×10⁴ rad/s,即 50 krad/s。對應諧振頻率 f0=ω0/2π≈7.96 kHz。R 只影響品質因數與頻寬,不改變諧振頻率。

第70題

以積體電路( I C ) 製作差動放大器電路,其射極電阻常以下列何者取代? 1. 定電流源 2. 電感 3. 電容 4. 定電壓源。

答案:(1) 定電流源

解析:差動放大器的射極電阻會提供共模負回授,壓低差動增益,且阻值愈大愈佔晶片面積、元件間不易匹配。以定電流源取代射極電阻,其交流動態阻抗極高,可大幅提高共模排斥比(CMRR)、穩定工作點電流,差動增益幾乎不受影響,也便於積體化。電感與電容在 IC 中不易製作,且無法穩定直流工作點;定電壓源接於射極則電流會隨電壓變動,失去定電流作用。

第71題

下圖所示之符號,為何種元件之圖示符號? 1. 增強型P 通道F E T 2. 空乏型P 通道F E T 3. 增強型N 通道F E T 4. 空乏型N 通道F E T 。

答案:(3) 增強型N 通道F E T

第72題

下列何者只能寫入一次資料便無法再更改內容? 1. C D - M O 2. E P R O M 3. P R O M 4. E E P R O M 。

答案:(3) P R O M

解析:PROM 出廠時未儲存資料,使用者須以燒錄器將資料寫入,寫入方式多為熔斷內部熔絲或破壞絕緣層,屬一次性動作,寫入後無法修改或抹除。EPROM 可用紫外線照射抹除後重寫;EEPROM 以電氣訊號抹除與重寫;CD-MO 為磁光碟,可重複寫入。因此只能寫入一次者為 PROM。

第73題

一直流升壓式轉換器之電路如下圖所示,設電路由理想元件組成,並操作於穩定狀態。若開 關切換頻率為100 k H z,V = 10 V,V = 20 V,R =4 Ω,則使 為連續之最小電感為若干μ H ? 1. 1 2. 5 3. 2 . 5 4. 1 . 25 μ H 。

答案:(3) 2 . 5

第74題

下列檢測裝置何者為類比與數位混和型? 1. 轉速發電機( T a c h o g e n e r a t o r ) 2. 精密電位計( P r e c i s i o n M e t e r ) 3. 光學編碼器( E n c o d e r ) 4. 感應傳感器( I n d u c t o s y n ) 。

答案:(4) 感應傳感器( I n d u c t o s y n )

第75題

下圖所示何者為N 型M O S F E T 之圖示符號? 1. 2. 3. 4. 。

答案

  • 2

第76題

如下圖所示,此功率轉換器為 1. f o r w a r d c o n v e r t e r 2. f l y b a c k c o n v e r t e r 3. p u s h - p u l l c o n v e r t e r 4. h a l f - b r i d g e c o n v e r t e r 。

答案:(3) p u s h - p u l l c o n v e r t e r

第77題

一電壓 伏特跨於20 Ω 電阻上,試求此電阻在瞬時功率任一週期內所 消耗的能量為多少焦耳? 1. 1 / 3 2. 1 / 5 3. 1 / 4 4. 1 / 2 。

答案:(1) 1 / 3

解析:正弦電壓 v=20√2 sin377t V 的有效值為 Vrms=20 V;角頻率 ω=377 rad/s,對應頻率 f=ω/(2π)=60 Hz,週期 T=1/60 s。電阻 20 Ω 的平均功率 P=Vrms²/R=20²/20=20 W,故一個週期消耗的能量 W=P×T=20×(1/60)=1/3 J,答案為 1。

第78題

利用三用電表判斷U J T 三端時,如η >0 . 5 時,測得之 與 之值應為 1. = 2. > 3. 不一定 4. > 。

答案:(4) >

第79題

下列敘述何者錯誤? 1. 發現有人觸電時,應先將電源切離 2. 周圍溫度愈高,導線安全電流亦愈高 3. 拔卸電氣插頭時,應自插頭處拔卸 4. 洗衣機之外殼接地是為了防止漏電。

答案:(2) 周圍溫度愈高,導線安全電流亦愈高

解析:導線的安全電流受散熱條件限制;周圍溫度愈高,導線散熱愈差,在容許溫升不變下可承受的電流反而愈低,因此「溫度愈高、安全電流愈高」錯誤。其餘選項:觸電先斷電、拔插頭應握插頭本體、洗衣機外殼接地防漏電,均正確。

第80題

測試電源供應器之負載穩壓率時,輸出中心電壓是指輸入電壓為額定值,輸出負載條件為何? 1. 半載 2. 無載 3. 滿載 4. 輕載。

答案:(1) 半載

解析:負載穩壓率測試時,輸出中心電壓通常指輸入電壓維持額定、輸出接半載(50%負載)時的電壓,作為比較無載與滿載輸出變化的基準。負載穩壓率可由無載電壓與滿載電壓之差,相對於中心電壓計算,因此答案為半載。