基本電學題庫

整理室內配線、工業配線、電力電子、工業電子等技術士學科歷屆試題中的基本電學觀念題,依歐姆定律、電功率、串並聯、交流電路、電容電感與電表量測分類,每題附官方答案與解析。共 4733 題。

題目來源:室內配線、工業配線、電力電子、工業電子技術士學科歷屆試題;解析為 AI 參考解析,推得答案皆已與官方答案比對一致。

各年度出題數

民國 115 年35 題
民國 114 年203 題
民國 113 年178 題
民國 112 年208 題
民國 111 年196 題
民國 110 年172 題
民國 109 年243 題
民國 108 年253 題
民國 107 年277 題
民國 106 年278 題
民國 105 年317 題
民國 104 年313 題

歐姆定律與電阻

歷屆共 1045 題,以下列出最近 15 題。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修乙級

影響導體電阻大小的因素,除了導體長度及截面積外,還有何項因素?

  1. (1) 溫度及電導係數
  2. (2) 溫度及電流
  3. (3) 材料及電流
  4. (4) 電壓及電導係數

答案:(1) 溫度及電導係數

解析:導體電阻公式 R=ρL/A,其中 L 為長度、A 為截面積、ρ 為電阻係數。ρ 由材料本身決定(也可用電導係數表示,兩者互為倒數),且會隨溫度改變:金屬溫度升高,電阻增大,故溫度也是影響因素。電流與電壓並非決定電阻的變數,在歐姆定律中電流是施加電壓後的結果,不能倒因為果列為電阻的影響因素。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修乙級

個別電阻電銲機供電給自動點銲機者,其電源導線安培容量不得小於電銲機一次側額定電流百 分之多少?

  1. (1) 30
  2. (2) 70
  3. (3) 50
  4. (4) 40

答案:(2) 70

解析:依《屋內線路裝置規則》電銲機相關規定,個別電阻電銲機若供電給自動點銲機,因點銲負載屬間歇性、通電時間短,電源導線安培容量可按一次側額定電流的70%選用,但不得低於此下限。30%、40%、50%都低於規定,會使導線過熱或壓降過大;實務上仍須檢核導線絕緣耐熱、過電流保護及端子容量。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修乙級

採用感應電動機之電風扇,欲增加其轉速時,可以用下列何種方法達成?

  1. (1) 增大轉子電阻
  2. (2) 減小電源頻率
  3. (3) 增加磁極數
  4. (4) 調高繞組電壓

答案:(4) 調高繞組電壓

解析:感應電動機的同步轉速 n=120f/P,實際轉速再乘上(1-s),其中 s 為轉差率。增加磁極數 P、減小電源頻率 f、增大轉子電阻,都會使轉速降低;調高繞組電壓可使電磁轉矩增大,在相同負載下轉差率 s 變小,轉速因而上升,故選4。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修乙級

繞線式感應電動機,轉部電阻增加,下列哪些正確?

  1. (1) 轉差率增加
  2. (2) 起動電流降低
  3. (3) 轉速增加
  4. (4) 起動轉矩增加

答案:(1) 轉差率增加、(2) 起動電流降低、(4) 起動轉矩增加

解析:繞線式感應電動機在轉子電路串入電阻後,轉子電阻 R2 增大。起動瞬間轉差率 s=1,轉子阻抗增加,起動電流因而降低;在 R2 尚未超過轉子漏抗的範圍內,增加 R2 可提高起動轉矩。同一負載下,轉差率會隨 R2 增大而上升,轉速 n=(1-s)ns 則下降,所以「轉速增加」不正確。正確為1、2、4。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修乙級

下列哪些不是三相感應電動機使用變頻器作減速控制時,為了避免電動機因產生再生電壓而造 成變頻器過電壓失速,除了設定加長減速時間外,還可在變頻器中加裝的裝置?

  1. (1) 交流電抗器
  2. (2) 電磁接觸器
  3. (3) 煞車電阻器
  4. (4) 雜訊濾波器

答案:(1) 交流電抗器、(2) 電磁接觸器、(4) 雜訊濾波器

解析:變頻器減速時,電動機進入再生發電狀態,能量回灌直流側會使電壓升高。加裝煞車電阻器或煞車單元,可把再生能量轉為熱能消耗,避免過電壓失速。交流電抗器主要用於抑制諧波與電流突波,電磁接觸器只負責切換,雜訊濾波器用於降低電磁干擾,三者都不能吸收再生能量,故選1、2、4。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修甲級

比流器(CT)之二次阻抗為0.4Ω,量測之電流為5A,比流器二次側所接之負載為多少VA?

  1. (1) 2
  2. (2) 10
  3. (3) 8
  4. (4) 4

答案:(2) 10

解析:比流器二次側負載以伏安(VA)表示:S=I²Z,或先求二次電壓V=I×Z再算S=V×I。已知二次電流I=5 A、二次阻抗Z=0.4 Ω,V=5×0.4=2 V,S=2×5=10 VA(即I²Z=25×0.4=10 VA)。此負擔包含二次導線及電表、電驛等,須小於比流器額定負擔(如15 VA、30 VA),否則鐵心飽和會造成比值與相位誤差。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修甲級

下列哪些是理想變壓器應具備的條件?

  1. (1) 繞組無漏磁
  2. (2) 繞組無電阻
  3. (3) 繞組有電阻
  4. (4) 繞組有漏磁

答案:(1) 繞組無漏磁、(2) 繞組無電阻

解析:理想變壓器之假設為:無鐵損、無銅損、無漏磁、激磁電流為零。故繞組應無電阻(無銅損、無壓降)且無漏磁(全部磁通交鏈初、次級,耦合係數k=1,變壓比等於匝數比)。選項3「繞組有電阻」、4「繞組有漏磁」均屬實際變壓器之非理想因素,會造成壓降、損失與電壓調整率,並非理想條件。故正確為1、2。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修甲級

有關比流器應用,下列哪些正確?

  1. (1) 若比流器的負擔為12.5VA,則比流器二次側阻抗0.5 歐姆,二次電流為5A
  2. (2) 若比流器之比流比為100/5,二次電流為4A,則比流器一次電流為60A
  3. (3) 若比流器之比流比為75/5,二次電流為4A,則比流器一次電流為60A
  4. (4) 若比流器的負擔為2. 5VA,則比流器二次側阻抗0.5 歐姆,二次電流為5A

答案:(1) 若比流器的負擔為12.5VA,則比流器二次側阻抗0.5 歐姆,二次電流為5A、(3) 若比流器之比流比為75/5,二次電流為4A,則比流器一次電流為60A

解析:比流器負擔 S=I²Z。二次電流 5A、二次側阻抗 0.5Ω 時,S=5²×0.5=12.5VA,故第1項正確、第4項的 2.5VA 不成立。比流比 75/5 表示一次側為二次側的 15 倍,二次電流 4A 時一次電流為 4×15=60A;若比流比 100/5,倍率為 20,一次電流應為 80A,不是 60A。

民國114年 室內配線─屋內線路裝修乙級

繞線轉子型感應電動機之轉部電路電阻變為2 倍,則最大轉矩將變為原來的幾倍?

  1. (1) 1/2
  2. (2) 1/4
  3. (3) 1
  4. (4) 2

答案:(3) 1

解析:感應電動機的最大轉矩公式為 Tmax=3V²/〔2ωs(X1+X2′)〕,式中V為相電壓、ωs為同步角速度、X1與X2′為定部與轉部換算後的漏電抗,並未包含轉子電阻R2。因此繞線轉子型電動機在轉部電阻變為2倍時,最大轉矩維持不變,仍為原來的1倍;改變的是發生最大轉矩時的轉差率,電阻越大,臨界轉差率越大、啟動轉矩提高,但1/2、1/4、2倍均不正確。

民國114年 室內配線─屋內線路裝修乙級

與銅線同一長度,相同電阻的鋁線,其截面積約為銅線之多少倍?

  1. (1) 1.5
  2. (2) 1.2
  3. (3) 1.6
  4. (4) 2

答案:(3) 1.6

解析:導線電阻公式為 R=ρL/A,其中 ρ 為電阻率、L 為長度、A 為截面積。當長度與電阻相同時,截面積與電阻率成正比,即 A鋁/A銅=ρ鋁/ρ銅。鋁之電阻率約 2.82×10^-8 Ω·m,銅約 1.68×10^-8 Ω·m,比值約 1.68,實務上取約 1.6 倍,故選 1.6。

民國114年 室內配線─屋內線路裝修乙級

在交流配電線路,其導線線徑超過200 平方公厘時,因集膚作用會導致導線交流電阻較其直流 電阻值

  1. (1) 不一定
  2. (2) 略小
  3. (3) 略大
  4. (4) 相等

答案:(3) 略大

解析:交流電通過導線時,導線內部磁場會使電流傾向集中在導體表面,這種現象稱為集膚效應。線徑越大,導體內部磁交鏈越多,集膚效應越明顯,等效導電截面積因而減小,所以交流電阻會比直流電阻略大。200平方公厘以上的導線截面較大,集膚效應不可忽略;若說交流電阻略小或相等,都忽略此效應。

民國114年 室內配線─屋內線路裝修乙級

有兩個電阻R1 與R2 並聯後,接於一電源,已知R 1 之消耗功率為400W,R2 之消耗功率為 200W,已知R 1=80Ω,則R 2 為多少Ω?

  1. (1) 160
  2. (2) 320
  3. (3) 60
  4. (4) 40

答案:(1) 160

解析:兩電阻並聯接於同一電源,電壓相同,功率P=V²/R,所以功率與電阻成反比。已知R1消耗400W、R1=80Ω,可得V²=P1R1=400×80=32000。R2消耗200W,故R2=V²/P2=32000÷200=160Ω。也可用P1/P2=R2/R1驗算:400/200=R2/80,解得R2=160Ω。

民國114年 室內配線─屋內線路裝修乙級

三相感應電動機在運轉時,若在電源側並接電力電容器,其主要目的為何?

  1. (1) 增加起動電阻
  2. (2) 改善電源側之功率因數
  3. (3) 降低電動機轉軸之轉速
  4. (4) 減少電動機電磁轉矩

答案:(2) 改善電源側之功率因數

解析:三相感應電動機為電感性負載,運轉時除有效功率外尚需取用落後的無效功率(虛功率),使功率因數偏低。在電源側並接電力電容器,可提供超前的無效功率就地補償,減少由電源供給的無效功率,因而提高功率因數、降低線路電流與線路損失,並改善電壓調整率。電容器並不改變電動機的起動電阻、同步轉速(轉速由頻率與極數決定)或電磁轉矩,故選項1、3、4皆非並接電容器的主要目的。

民國114年 室內配線─屋內線路裝修乙級

A、B 為同質材料之導線,A 之導線長度、截面積均為B 導線之2 倍,RA 及RB 分別代表兩導線 電阻,則RA 及RB 兩導線電阻之關係為

  1. (1) RA =R B
  2. (2) RA =R B /2
  3. (3) R A =4R B
  4. (4) RA =2R B

答案:(1) RA =R B

解析:導線電阻公式為 R=ρL/A,其中 L 為長度、A 為截面積。A 導線的長度為 B 的 2 倍,截面積也為 B 的 2 倍,代入後 RA=ρ(2L_B)/(2A_B)=ρL_B/A_B=RB,故兩者電阻相等。若只有長度加倍而截面積不變,電阻才會變成 2 倍;本題兩項同時加倍,效果互相抵銷。

串聯與並聯電路

歷屆共 597 題,以下列出最近 15 題。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修乙級

相同的電容器n 個,其並聯時的電容量為串聯時的多少倍?

  1. (1) 1/n 2
  2. (2) n
  3. (3) n2
  4. (4) 1/n

答案:(3) n2

解析:n 個相同電容器並聯時,總電容量為各電容量相加:C_p=C+C+…+C=nC;串聯時倒數相加:1/C_s=n/C,故 C_s=C/n。兩者比值為 C_p/C_s=nC÷(C/n)=n²,即並聯電容量為串聯時的 n² 倍。選項 1/n 與 1/n² 為倒數關係,n 倍則是誤把串聯並聯的關係簡化,均不正確。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修乙級

在特別低壓線路中,有關隔離變壓器下列哪些正確?

  1. (1) 二具以上之隔離變壓器同時使用者,其二次側應串聯連接
  2. (2) 一次側端子應附加防護設備,使人不易觸及
  3. (3) 一次側非接地導線應裝置過電流保護裝置
  4. (4) 二具以上之隔離變壓器同時使用者,其二次側得並聯連接

答案:(2) 一次側端子應附加防護設備,使人不易觸及、(3) 一次側非接地導線應裝置過電流保護裝置

解析:依屋內線路裝置規則,特別低壓線路所用隔離變壓器,一次側端子應加防護設備,使人不易觸及;一次側非接地導線應裝過電流保護裝置。二具以上隔離變壓器同時使用時,二次側不得並聯,也不得任意串聯,以免繞組間形成不正常回路。因此2、3正確。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修甲級

對一部與無窮母線並聯運轉之交流同步發電機,若只調整激磁電流大小,下列何者正確?

  1. (1) 可以維持恆定發電機轉速
  2. (2) 可以改變發電機轉速
  3. (3) 可以改變有效功率分配
  4. (4) 可以改變無效功率分配

答案:(4) 可以改變無效功率分配

解析:同步發電機並聯無窮母線後,端電壓與頻率由系統固定,轉速(N=120f/P)不因激磁改變而變動,故1、2皆錯。激磁電流只改變磁場強度與感應電勢E的大小:E高於端電壓時,發電機輸出無效(虛)功率;E低於端電壓時,則吸收無效功率,所以調整激磁等於調整無效功率的分配。有效功率由原動機輸入的機械功率決定,須調整汽輪機進汽量或水輪機進水量,光調激磁無法改變。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修甲級

有關輸電線架設,下列哪些正確?

  1. (1) 懸垂碍子串聯的個數與輸電線路的電壓有關
  2. (2) 輸電線路換位之目的是使輸電線路的阻抗平衡
  3. (3) 輸電線路換位之目的是使輸電線路的電感值變大
  4. (4) 輸電線路換位之目的是使輸電線路的電容值變小

答案:(1) 懸垂碍子串聯的個數與輸電線路的電壓有關、(2) 輸電線路換位之目的是使輸電線路的阻抗平衡

解析:懸垂礙子串聯片數須依輸電線電壓及所需洩漏距離決定,電壓愈高串數愈多。換位是讓三相導線沿線路輪流變換空間位置,使各相導線對地電容及相互電感趨於一致,達到阻抗平衡、減少靜電不平衡與通信干擾;換位並不會使總電感值變大或總電容值變小。

民國114年 室內配線─屋內線路裝修乙級

在連接比流器(CT)時,必須注意

  1. (1) 不可使二次側開路
  2. (2) 應與電路並聯
  3. (3) 二次側不能接地
  4. (4) 二次側須與瓦特計電壓線圈串聯

答案:(1) 不可使二次側開路

解析:比流器二次側絕對不可開路。一次側電流由負載決定,若二次側開路,二次繞組無法產生去磁安培匝,鐵心磁通劇增,會在開路端感應很高電壓,危及人員與絕緣,並使鐵心過熱。正確接法是一次側與負載串聯,二次側接電流線圈(如安培計)並將一端接地;瓦特計的電壓線圈應並聯於電路,不是與CT二次側串聯。

民國114年 室內配線─屋內線路裝修乙級

有兩個電阻R1 與R2 並聯後,接於一電源,已知R 1 之消耗功率為400W,R2 之消耗功率為 200W,已知R 1=80Ω,則R 2 為多少Ω?

  1. (1) 160
  2. (2) 320
  3. (3) 60
  4. (4) 40

答案:(1) 160

解析:兩電阻並聯接於同一電源,電壓相同,功率P=V²/R,所以功率與電阻成反比。已知R1消耗400W、R1=80Ω,可得V²=P1R1=400×80=32000。R2消耗200W,故R2=V²/P2=32000÷200=160Ω。也可用P1/P2=R2/R1驗算:400/200=R2/80,解得R2=160Ω。

民國114年 室內配線─屋內線路裝修乙級

利用儀表進行負載之電壓量測時,下列敘述何者正確?

  1. (1) 安培計與負載串聯連接
  2. (2) 伏特計與負載串聯連接
  3. (3) 伏特計與負載並聯連接
  4. (4) 安培計與負載並聯連接

答案:(3) 伏特計與負載並聯連接

解析:量測負載電壓時,必須讓伏特計與負載並聯,使負載兩端電壓同時加在伏特計上,才能讀到該電壓值。伏特計內阻極高,並聯時幾乎不取電流,不會影響電路。安培計則須與負載串聯,讓負載電流全部流過安培計;其內阻極低,串聯時壓降小。若把伏特計串聯,電路等於被高電阻斷開,負載不動作;若把安培計並聯,等於以低電阻短路負載,可能燒毀儀表。

民國114年 室內配線─屋內線路裝修乙級

有關電儀表之特性與應用,下列敘述哪些正確?

  1. (1) 電流表與待測元件串聯
  2. (2) 理想電流表內電阻為零
  3. (3) 不知待測元件電流大小時,須先採用較小的電流檔位測量
  4. (4) 電壓表與待測元件並聯

答案:(1) 電流表與待測元件串聯、(2) 理想電流表內電阻為零、(4) 電壓表與待測元件並聯

解析:電流表須與待測元件串聯,讓待測電流全部流過表頭;理想電流表內阻為零,才不致因串聯而改變電路電流。電壓表須與待測元件並聯,理想電壓表內阻無限大,避免分流。測量未知電流時,應先選最大電流檔,再逐步換至適當檔位,不可先用小檔位,以免過電流損壞儀表。故選1、2、4。

民國114年 工業配線乙級

有關電壓表,下列敘述哪些正確?

  1. (1) 與高電阻器並聯後可測更高電壓
  2. (2) 其內阻大於電流表內阻
  3. (3) 與高阻器串連後可測更高電壓
  4. (4) 與負載並聯測定電壓

答案:(2) 其內阻大於電流表內阻、(3) 與高阻器串連後可測更高電壓、(4) 與負載並聯測定電壓

解析:電壓表內阻極大,測量時必須與被測負載並聯(故4正確)。其內阻遠大於電流表內阻(電流表須串聯、內阻極小),故2正確。欲擴大電壓量測範圍,須在電壓表串聯倍率電阻(高阻器),依分壓原理 V=Vm+I·Rs,串聯之高電阻分擔多餘電壓使可測更高電壓,故3正確。若改為與高電阻並聯,則形成分流、改變原電路且無擴壓效果,故1錯誤。綜上正確為2、3、4。

民國114年 電力電子乙級

若一電容器C 與6μF 電容器串聯,其總電容值為2μF 時,則電容器C 之電容值應為

  1. (1) 12μF
  2. (2) 4μF
  3. (3) 3μF
  4. (4) 8μF

答案:(3) 3μF

解析:兩電容串聯時總電容倒數為各電容倒數之和:1/Ct=1/C+1/C₂。已知 Ct=2μF、C₂=6μF,代入:1/2=1/C+1/6。移項得 1/C=1/2−1/6=(3−1)/6=2/6=1/3,故 C=3μF。驗算:1/3+1/6=1/2,總電容確為 2μF。其餘選項:若 C=12μF,1/12+1/6=1/4,總電容為 4μF;C=4μF 時總電容為 1/(1/4+1/6)=2.4μF;C=8μF 時總電容約 3.43μF,皆不符,故選 3。

民國114年 電力電子乙級

有20μF、耐壓350V 及4μF、耐壓600V 的兩只電容器,串聯後可耐至多少電壓而不致打穿?

  1. (1) 720V
  2. (2) 350V
  3. (3) 950V
  4. (4) 500V

答案:(1) 720V

解析:串聯電容器電荷量相同,Q=C₁V₁=C₂V₂,故V₂=(C₁/C₂)V₁=(20/4)V₁=5V₁。耐壓限制為V₁≤350V、V₂≤600V。若V₂先達到600V,則V₁=600/5=120V,未超過350V,兩者皆安全,此時總電壓=120+600=720V。若讓V₁達到350V,V₂將高達1750V,遠超過600V而先被打穿,因此耐壓受4μF電容器限制,串聯後可耐720V。

民國114年 電力電子乙級

下列關於保險絲之敘述,何者錯誤?

  1. (1) 其額定電流應高於最大負載電流
  2. (2) 它與負載串聯
  3. (3) 過電流保護功能
  4. (4) 它熔點比導線高

答案:(4) 它熔點比導線高

解析:保險絲串聯於負載電路中,利用電流產生的焦耳熱使熔絲熔斷,達到過電流保護。其熔絲材料的熔點必須比被保護導線低,且截面較小,才能在導線過熱受損前先行熔斷;若熔點比導線高,就失去保護意義,故此敘述錯誤。額定電流應高於電路最大正常負載電流,以免起動或滿載時誤熔斷,同時須低於導線的安全電流值。與負載串聯、具過電流保護功能皆為正確敘述。

民國114年 電力電子乙級

下列哪些為電容器的功能?

  1. (1) 濾波
  2. (2) 分壓
  3. (3) 計數
  4. (4) 儲能

答案:(1) 濾波、(2) 分壓、(4) 儲能

解析:電容器具儲存電荷與釋能之特性,故 4(儲能)正確;在電源電路中與電感配合可平滑漣波,故 1(濾波)正確;串聯電容可依容抗分壓(Xc=1/ωC,分壓與 C 成反比)實現分壓,故 2(分壓)正確。至於 3(計數)屬數位邏輯電路(計數器)功能,由正反器構成,非被動元件電容之作用,故錯誤。因此正確為 1、2、4。

民國114年 室內配線─屋內線路裝修甲級

為求三相負載平衡,大容量之交流單相電弧爐以下列何者為原則?

  1. (1) 並聯
  2. (2) 使用
  3. (3) 不使用
  4. (4) 串聯

答案:(3) 不使用

解析:電弧爐是容量大、電流變動劇烈的單相負載,若接於三相系統,會造成三相電流不平衡與電壓閃爍,波及同一系統的其他用電設備。因此為求三相負載平衡,大容量交流單相電弧爐以「不使用」為原則;確有必要時,應改用三相電弧爐,或以較高電壓供電、加裝平衡設備等改善措施。並聯與串聯只是元件的連接方式,改變接法並不能消除單相大容量負載本身造成的不平衡,因此不是本題所稱的原則。

電功率與電能

歷屆共 1237 題,以下列出最近 15 題。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修乙級

單相110V、1HP 之電動機,其效率為0.65,功率因數為0.65,則其滿載電流約為多少安培?

  1. (1) 16
  2. (2) 24
  3. (3) 7
  4. (4) 20

答案:(1) 16

解析:1HP=746W 為額定輸出功率。輸入電功率=746÷0.65≈1148W;再考慮功率因數,視在功率 S=P÷cosθ=1148÷0.65≈1766VA;滿載電流 I=S÷V=1766÷110≈16.05A,約為 16A。若漏掉效率或功率因數其中一項,就會得到 24A 或 7A 等偏離實際的數值,因此兩個修正係數都必須代入。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修乙級

比流器(CT)的主要作用可

  1. (1) 擴大交流安培計測定範圍
  2. (2) 改變線路功率因數
  3. (3) 增加線路壓降
  4. (4) 減少線路損失

答案:(1) 擴大交流安培計測定範圍

解析:比流器(CT)的一次側與二次側電流成固定比例,且二次側接近短路狀態使用,可把線路大電流按比例縮小,供安培計、電驛及電流量測使用,所以主要作用是擴大交流安培計的測定範圍。它不會改變功率因數、不會增加線路壓降,也不會減少線路損失。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修乙級

低壓電容器容量之決定,應符合下列哪些規定?

  1. (1) 電容器之容量(kVAR)以改善功率因數至95% 為原則
  2. (2) 電容器之容量(kVAR)以改善功率因數至100%為原則
  3. (3) 電容器以個別裝置於電動機操作器負載側為原則
  4. (4) 電容器以個別裝置於電動機操作器電源側為原則

答案:(1) 電容器之容量(kVAR)以改善功率因數至95% 為原則、(3) 電容器以個別裝置於電動機操作器負載側為原則

解析:依用戶用電設備裝置規則,低壓電容器容量以改善功率因數至95%為原則,以避免過補償造成無效電力;電容器以個別裝置於電動機操作器負載側為原則,使電容器隨電動機啟停而投切。若提高至100%,容易因負載變化而過補償;裝在電源側則無法隨電動機停機切除,可能產生過電壓。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修甲級

三相11.4kV 之受電用戶,功率因數為0.75 滯後,未裝電容器改善功率因數時電源側供應之負載 電流為50 安培,如將功率因數改善至0.95 滯後時,其電源側供應負載電流變為約多少安培?

  1. (1) 39.5
  2. (2) 41.5
  3. (3) 43.5
  4. (4) 37.5

答案:(1) 39.5

解析:改善前後實功率不變,P=√3×V×I×cosθ,故電流與功率因數成反比:I₂=I₁×(cosθ₁/cosθ₂)=50×(0.75/0.95)≈39.47A,約39.5A。功率因數由0.75提升至0.95後,所需視在功率與線路電流隨之下降,可減少線路損失。41.5、43.5、37.5安培均與此計算結果不符。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修甲級

額定為25MVA 之變壓器、鐵損27W、銅損180W,負載為12500kW,功率因數為100%時,其 效率為多少%?

  1. (1) 97.5
  2. (2) 90.2
  3. (3) 99.4
  4. (4) 92.4

答案:(3) 99.4

解析:效率=輸出/(輸出+損失)。負載12500 kW、功率因數100%,視在功率為12500 kVA,占額定25 MVA的0.5倍,銅損隨電流平方變化:180×(0.5)²=45 kW。鐵損固定27 kW,總損失=27+45=72 kW。效率=12500/(12500+72)=12500/12572≒0.9943,即約99.4%。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修甲級

下列何者非屬提高負載功率因數之益處?

  1. (1) 節省電費支出
  2. (2) 提高輸電效率
  3. (3) 改善電壓調整率
  4. (4) 改善對通訊系統干擾

答案:(4) 改善對通訊系統干擾

解析:提高功率因數後,視在功率與線路電流下降,可減少導線的 I²R 損失,因而提高輸電效率、改善電壓調整率,並可減少功率因數調整費或契約容量支出。通訊干擾主要來自諧波電流、電磁感應與接地方式,並非提高功率因數的直接效益;電容器若與諧波共振,甚至可能使干擾惡化,因此選 4。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修甲級

對一部與無窮母線並聯運轉之交流同步發電機,若只調整激磁電流大小,下列何者正確?

  1. (1) 可以維持恆定發電機轉速
  2. (2) 可以改變發電機轉速
  3. (3) 可以改變有效功率分配
  4. (4) 可以改變無效功率分配

答案:(4) 可以改變無效功率分配

解析:同步發電機並聯無窮母線後,端電壓與頻率由系統固定,轉速(N=120f/P)不因激磁改變而變動,故1、2皆錯。激磁電流只改變磁場強度與感應電勢E的大小:E高於端電壓時,發電機輸出無效(虛)功率;E低於端電壓時,則吸收無效功率,所以調整激磁等於調整無效功率的分配。有效功率由原動機輸入的機械功率決定,須調整汽輪機進汽量或水輪機進水量,光調激磁無法改變。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修甲級

目前電費單中,係以「度」為收費依據,下列何者為其單位?

  1. (1) kW
  2. (2) kJ
  3. (3) kJh
  4. (4) kWh

答案:(4) kWh

解析:電費單上的「度」是電能的計量單位,1 度等於 1 千瓦小時,即 1 kWh,表示功率 1 kW 的負載連續使用 1 小時所消耗的電能。kW 是功率單位,只代表瞬時用電速率,不含時間因素;kJ 是能量單位(1 kWh 相當於 3600 kJ);kJh 則不是正確的單位寫法。因此以「度」計費,實際就是以 kWh 計量電能,選項 4 正確。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修甲級

利用Y-△操作器啟動感應電動機,下列哪些正確?

  1. (1) 可將電動機啟動轉矩昇高倍
  2. (2) 啟動電流為全電壓啟動時電流之1/3 倍
  3. (3) 可將電動機功率因數昇高至1.0
  4. (4) 可將電動機繞組電壓降低至全電壓之57.7%

答案:(2) 啟動電流為全電壓啟動時電流之1/3 倍、(4) 可將電動機繞組電壓降低至全電壓之57.7%

解析:Y-△ 啟動時,電動機繞組由△接改為Y接,每相繞組所受電壓降為線電壓的 1/√3,即約 57.7%,因此啟動電流降為全電壓啟動的 1/3;啟動轉矩與電壓平方成正比,也降為 1/3,並非升高。Y-△ 啟動不會把功率因數提高到 1.0,故只有第2、4項正確。

民國114年 室內配線─屋內線路裝修乙級

在連接比流器(CT)時,必須注意

  1. (1) 不可使二次側開路
  2. (2) 應與電路並聯
  3. (3) 二次側不能接地
  4. (4) 二次側須與瓦特計電壓線圈串聯

答案:(1) 不可使二次側開路

解析:比流器二次側絕對不可開路。一次側電流由負載決定,若二次側開路,二次繞組無法產生去磁安培匝,鐵心磁通劇增,會在開路端感應很高電壓,危及人員與絕緣,並使鐵心過熱。正確接法是一次側與負載串聯,二次側接電流線圈(如安培計)並將一端接地;瓦特計的電壓線圈應並聯於電路,不是與CT二次側串聯。

民國114年 室內配線─屋內線路裝修乙級

某工廠負載為1000kVA,功率因數為0.8 滯後,若欲改善功率因數至1.0,則需裝置多少kVAR 之電容器?

  1. (1) 400
  2. (2) 800
  3. (3) 200
  4. (4) 600

答案:(4) 600

解析:改善前視在功率S=1000 kVA、功率因數cosθ1=0.8,有效功率P=S×cosθ1=1000×0.8=800 kW,無效功率Q1=√(1000²−800²)=600 kVAR。改善至功率因數1.0時,Q2=0,故所需電容器容量Qc=Q1−Q2=600 kVAR,答案為4。也可用Qc=P(tanθ1−tanθ2)=800×(0.75−0)=600 kVAR。

民國114年 室內配線─屋內線路裝修乙級

低壓電容器之容量(kVAR),以改善功率因數至百分之多少為原則?

  1. (1) 一○○
  2. (2) 九○
  3. (3) 八五
  4. (4) 九五

答案:(4) 九五

解析:低壓電容器裝設的目的在補償感性負載的無效功率,依屋內線路裝置規則,其容量以改善功率因數至95%為原則。所需容量可用 Qc=P(tanθ1-tanθ2)估算,其中θ1、θ2分別為改善前後之功率因數角。若提高到100%,容易因負載變動而過補償,造成電壓上升與線路損失增加;85%、90%則補償不足,仍留有較大無效功率,故以95%為兼顧效益與安全的原則值。

民國114年 室內配線─屋內線路裝修乙級

有兩個電阻R1 與R2 並聯後,接於一電源,已知R 1 之消耗功率為400W,R2 之消耗功率為 200W,已知R 1=80Ω,則R 2 為多少Ω?

  1. (1) 160
  2. (2) 320
  3. (3) 60
  4. (4) 40

答案:(1) 160

解析:兩電阻並聯接於同一電源,電壓相同,功率P=V²/R,所以功率與電阻成反比。已知R1消耗400W、R1=80Ω,可得V²=P1R1=400×80=32000。R2消耗200W,故R2=V²/P2=32000÷200=160Ω。也可用P1/P2=R2/R1驗算:400/200=R2/80,解得R2=160Ω。

民國114年 室內配線─屋內線路裝修乙級

下列有關蔽極式電動機的述敘哪些正確?

  1. (1) 起動轉矩小
  2. (2) 構造簡單、價格廉
  3. (3) 效率及功率因數高
  4. (4) 採用移動磁場

答案:(1) 起動轉矩小、(2) 構造簡單、價格廉、(4) 採用移動磁場

解析:蔽極式電動機在磁極一部分套上蔽極環,使蔽極部分磁通落後,合成磁場由未蔽極側向蔽極側移動,藉此產生起動轉矩。其構造簡單、成本低,常用於小型風扇;但因蔽極環損耗大、起動轉矩小,效率與功率因數都偏低。因此「效率及功率因數高」不正確。

交流電路、阻抗與功率因數

歷屆共 2486 題,以下列出最近 15 題。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修乙級

三相感應電動機採Y-△降壓起動開關,於起動時,下列何者錯誤?

  1. (1) 可降低起動電流
  2. (2) 繞組所加的電壓小於額定電壓
  3. (3) 可提高起動轉矩
  4. (4) 繞組為Y 接

答案:(3) 可提高起動轉矩

解析:Y-△ 降壓起動時,起動瞬間定子繞組接成 Y 接,每相繞組所受電壓僅為額定電壓的 1/√3,因此起動電流與起動轉矩均降為直接起動時的 1/3。所以「可降低起動電流」、「繞組所加電壓小於額定電壓」、「繞組為 Y 接」皆正確;唯獨起動轉矩是降低而非提高,故本題錯誤者為選項 3。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修乙級

單相110V、1HP 之電動機,其效率為0.65,功率因數為0.65,則其滿載電流約為多少安培?

  1. (1) 16
  2. (2) 24
  3. (3) 7
  4. (4) 20

答案:(1) 16

解析:1HP=746W 為額定輸出功率。輸入電功率=746÷0.65≈1148W;再考慮功率因數,視在功率 S=P÷cosθ=1148÷0.65≈1766VA;滿載電流 I=S÷V=1766÷110≈16.05A,約為 16A。若漏掉效率或功率因數其中一項,就會得到 24A 或 7A 等偏離實際的數值,因此兩個修正係數都必須代入。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修乙級

在純電感電路中,電壓與電流相位關係為何?

  1. (1) 電壓超前電流90 度
  2. (2) 電壓與電流同相位
  3. (3) 電壓落後電流45 度
  4. (4) 電壓落後電流90 度

答案:(1) 電壓超前電流90 度

解析:純電感電路中,電感兩端電壓與電流變化率成正比,即 v=L(di/dt),電流需先變化才會感應出電壓,因此電流相位落後電壓。以相位角表示,電壓超前電流90度(電流落後電壓90度),阻抗為 jωL、相角+90度。若為純電阻則同相位,純電容則電流超前電壓90度。故選項1「電壓超前電流90度」正確。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修乙級

採用感應電動機之電風扇,欲增加其轉速時,可以用下列何種方法達成?

  1. (1) 增大轉子電阻
  2. (2) 減小電源頻率
  3. (3) 增加磁極數
  4. (4) 調高繞組電壓

答案:(4) 調高繞組電壓

解析:感應電動機的同步轉速 n=120f/P,實際轉速再乘上(1-s),其中 s 為轉差率。增加磁極數 P、減小電源頻率 f、增大轉子電阻,都會使轉速降低;調高繞組電壓可使電磁轉矩增大,在相同負載下轉差率 s 變小,轉速因而上升,故選4。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修乙級

比流器(CT)的主要作用可

  1. (1) 擴大交流安培計測定範圍
  2. (2) 改變線路功率因數
  3. (3) 增加線路壓降
  4. (4) 減少線路損失

答案:(1) 擴大交流安培計測定範圍

解析:比流器(CT)的一次側與二次側電流成固定比例,且二次側接近短路狀態使用,可把線路大電流按比例縮小,供安培計、電驛及電流量測使用,所以主要作用是擴大交流安培計的測定範圍。它不會改變功率因數、不會增加線路壓降,也不會減少線路損失。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修乙級

下列哪些不是三相感應電動機使用變頻器作減速控制時,為了避免電動機因產生再生電壓而造 成變頻器過電壓失速,除了設定加長減速時間外,還可在變頻器中加裝的裝置?

  1. (1) 交流電抗器
  2. (2) 電磁接觸器
  3. (3) 煞車電阻器
  4. (4) 雜訊濾波器

答案:(1) 交流電抗器、(2) 電磁接觸器、(4) 雜訊濾波器

解析:變頻器減速時,電動機進入再生發電狀態,能量回灌直流側會使電壓升高。加裝煞車電阻器或煞車單元,可把再生能量轉為熱能消耗,避免過電壓失速。交流電抗器主要用於抑制諧波與電流突波,電磁接觸器只負責切換,雜訊濾波器用於降低電磁干擾,三者都不能吸收再生能量,故選1、2、4。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修乙級

低壓電容器容量之決定,應符合下列哪些規定?

  1. (1) 電容器之容量(kVAR)以改善功率因數至95% 為原則
  2. (2) 電容器之容量(kVAR)以改善功率因數至100%為原則
  3. (3) 電容器以個別裝置於電動機操作器負載側為原則
  4. (4) 電容器以個別裝置於電動機操作器電源側為原則

答案:(1) 電容器之容量(kVAR)以改善功率因數至95% 為原則、(3) 電容器以個別裝置於電動機操作器負載側為原則

解析:依用戶用電設備裝置規則,低壓電容器容量以改善功率因數至95%為原則,以避免過補償造成無效電力;電容器以個別裝置於電動機操作器負載側為原則,使電容器隨電動機啟停而投切。若提高至100%,容易因負載變化而過補償;裝在電源側則無法隨電動機停機切除,可能產生過電壓。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修甲級

電子式電驛工作電源不可僅由下列何種方式供應?

  1. (1) 交流電源輔以電容跳脫裝置(CTD)
  2. (2) 交流不斷電設備(UPS)
  3. (3) 直流電源
  4. (4) PT 二次側之交流電源

答案:(4) PT 二次側之交流電源

解析:電子式電驛必須有可靠且獨立之工作電源。若僅由比壓器(PT)二次側交流電源供應,當一次側發生故障、電壓驟降或PT熔絲熔斷時,二次側電壓即消失,電驛失去電源而無法動作跳脫,保護功能失效。實務上可採直流電源、交流不斷電設備(UPS),或交流電源輔以電容跳脫裝置(CTD),於停電瞬間由電容放電完成跳脫。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修甲級

三相11.4kV 之受電用戶,功率因數為0.75 滯後,未裝電容器改善功率因數時電源側供應之負載 電流為50 安培,如將功率因數改善至0.95 滯後時,其電源側供應負載電流變為約多少安培?

  1. (1) 39.5
  2. (2) 41.5
  3. (3) 43.5
  4. (4) 37.5

答案:(1) 39.5

解析:改善前後實功率不變,P=√3×V×I×cosθ,故電流與功率因數成反比:I₂=I₁×(cosθ₁/cosθ₂)=50×(0.75/0.95)≈39.47A,約39.5A。功率因數由0.75提升至0.95後,所需視在功率與線路電流隨之下降,可減少線路損失。41.5、43.5、37.5安培均與此計算結果不符。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修甲級

汽電共生用戶系統之保護設備如有高頻電驛,其跳脫設定值不得低於多少Hz?

  1. (1) 60
  2. (2) 61
  3. (3) 63
  4. (4) 62

答案:(2) 61

解析:汽電共生系統併聯運轉時,頻率過高可能損害發電機與用戶設備,因此高頻電驛須在系統頻率異常上升時才動作。以台灣六十赫茲系統而言,高頻電驛的跳脫設定值不得低於六十一赫茲,以免正常頻率變動就誤跳脫;低頻電驛則另訂有不得高於一定值之限制。設定值若低於六十一赫茲,會壓縮正常運轉裕度。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修甲級

某工廠以3ψ4W22.8kV 受電,其變壓器組總容量為750kVA,電源短路容量為500MVA,假設 選定1000kVA 為計算基值,則電源的等效阻抗標么值(Pu)為

  1. (1) 1.33
  2. (2) 0.02
  3. (3) 0.75
  4. (4) 0.25

答案:(2) 0.02

解析:標么阻抗的定義是實際阻抗除以基值阻抗,化簡後 Zpu=基值容量/電源短路容量。以 1000kVA 基值對 500MVA 電源,Zpu=1000÷500,000=0.002;本題選項的 0.02 與此相差十倍,應是短路容量或小數位筆誤。若短路容量為 50MVA,則 1000÷50,000=0.02,正好對應選項 2;考場依選項選 2。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修甲級

交流同步發電機的短路比可用來表示同步機之激磁對電樞反應的相對強度,比值愈大

  1. (1) 其同步阻抗愈小,電壓調整率愈小
  2. (2) 其同步阻抗愈大,電壓調整率愈小
  3. (3) 其同步阻抗愈大,電壓調整率愈大
  4. (4) 其同步阻抗愈小,電壓調整率愈大

答案:(1) 其同步阻抗愈小,電壓調整率愈小

解析:短路比(SCR)定義為額定電壓下短路電流與額定電流之比,也等於同步電抗標么值的倒數,即 SCR=1/Xs。SCR 愈大,代表同步阻抗(電抗)愈小,電樞反應相對激磁較弱;滿載到無載的端電壓變動幅度較小,因此電壓調整率愈小。所以「同步阻抗愈小、電壓調整率愈小」正確。反之,SCR 愈小則 Xs 愈大,電壓調整率也愈大。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修甲級

額定為25MVA 之變壓器、鐵損27W、銅損180W,負載為12500kW,功率因數為100%時,其 效率為多少%?

  1. (1) 97.5
  2. (2) 90.2
  3. (3) 99.4
  4. (4) 92.4

答案:(3) 99.4

解析:效率=輸出/(輸出+損失)。負載12500 kW、功率因數100%,視在功率為12500 kVA,占額定25 MVA的0.5倍,銅損隨電流平方變化:180×(0.5)²=45 kW。鐵損固定27 kW,總損失=27+45=72 kW。效率=12500/(12500+72)=12500/12572≒0.9943,即約99.4%。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修甲級

下列何者非屬提高負載功率因數之益處?

  1. (1) 節省電費支出
  2. (2) 提高輸電效率
  3. (3) 改善電壓調整率
  4. (4) 改善對通訊系統干擾

答案:(4) 改善對通訊系統干擾

解析:提高功率因數後,視在功率與線路電流下降,可減少導線的 I²R 損失,因而提高輸電效率、改善電壓調整率,並可減少功率因數調整費或契約容量支出。通訊干擾主要來自諧波電流、電磁感應與接地方式,並非提高功率因數的直接效益;電容器若與諧波共振,甚至可能使干擾惡化,因此選 4。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修甲級

變壓器施行絕緣耐壓時,各繞組之間,應能耐壓1.5 倍最大使用電壓之交流試驗電壓多少分鐘?

  1. (1) 20
  2. (2) 10
  3. (3) 15
  4. (4) 5

答案:(2) 10

解析:依屋內線路裝置規則,變壓器繞組間及繞組與鐵心(外殼)間之絕緣,應能承受最大使用電壓 1.5 倍之交流試驗電壓,連續加壓 10 分鐘而無異狀。這是確認主絕緣耐壓裕度的耐壓試驗,故答案為 10 分鐘;其餘 20、15、5 分鐘均非規定的試驗時間。

電容與電感

歷屆共 1183 題,以下列出最近 15 題。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修乙級

相同的電容器n 個,其並聯時的電容量為串聯時的多少倍?

  1. (1) 1/n 2
  2. (2) n
  3. (3) n2
  4. (4) 1/n

答案:(3) n2

解析:n 個相同電容器並聯時,總電容量為各電容量相加:C_p=C+C+…+C=nC;串聯時倒數相加:1/C_s=n/C,故 C_s=C/n。兩者比值為 C_p/C_s=nC÷(C/n)=n²,即並聯電容量為串聯時的 n² 倍。選項 1/n 與 1/n² 為倒數關係,n 倍則是誤把串聯並聯的關係簡化,均不正確。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修乙級

在純電感電路中,電壓與電流相位關係為何?

  1. (1) 電壓超前電流90 度
  2. (2) 電壓與電流同相位
  3. (3) 電壓落後電流45 度
  4. (4) 電壓落後電流90 度

答案:(1) 電壓超前電流90 度

解析:純電感電路中,電感兩端電壓與電流變化率成正比,即 v=L(di/dt),電流需先變化才會感應出電壓,因此電流相位落後電壓。以相位角表示,電壓超前電流90度(電流落後電壓90度),阻抗為 jωL、相角+90度。若為純電阻則同相位,純電容則電流超前電壓90度。故選項1「電壓超前電流90度」正確。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修乙級

電氣設備維修時,在關掉電源後,最好停留1 至5 分鐘才開始檢修,其主要的理由為下列何 者?

  1. (1) 法規沒有規定,這完全沒有必要
  2. (2) 先平靜心情,做好準備才動手
  3. (3) 讓機器設備降溫下來再查修
  4. (4) 讓裡面的電容器有時間放電完畢,才安全

答案:(4) 讓裡面的電容器有時間放電完畢,才安全

解析:電氣設備關掉電源後,變頻器、交換式電源供應器及電動機控制盤內部的電容器仍儲存電荷,須經放電電阻釋放,通常需1至5分鐘才降到安全電壓,若立即檢修有觸電危險,故須等待放電完畢。法規並非毫無規定;平靜心情、設備降溫都不是主要理由,主要考量是殘餘電荷的安全。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修乙級

低壓電容器容量之決定,應符合下列哪些規定?

  1. (1) 電容器之容量(kVAR)以改善功率因數至95% 為原則
  2. (2) 電容器之容量(kVAR)以改善功率因數至100%為原則
  3. (3) 電容器以個別裝置於電動機操作器負載側為原則
  4. (4) 電容器以個別裝置於電動機操作器電源側為原則

答案:(1) 電容器之容量(kVAR)以改善功率因數至95% 為原則、(3) 電容器以個別裝置於電動機操作器負載側為原則

解析:依用戶用電設備裝置規則,低壓電容器容量以改善功率因數至95%為原則,以避免過補償造成無效電力;電容器以個別裝置於電動機操作器負載側為原則,使電容器隨電動機啟停而投切。若提高至100%,容易因負載變化而過補償;裝在電源側則無法隨電動機停機切除,可能產生過電壓。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修甲級

電子式電驛工作電源不可僅由下列何種方式供應?

  1. (1) 交流電源輔以電容跳脫裝置(CTD)
  2. (2) 交流不斷電設備(UPS)
  3. (3) 直流電源
  4. (4) PT 二次側之交流電源

答案:(4) PT 二次側之交流電源

解析:電子式電驛必須有可靠且獨立之工作電源。若僅由比壓器(PT)二次側交流電源供應,當一次側發生故障、電壓驟降或PT熔絲熔斷時,二次側電壓即消失,電驛失去電源而無法動作跳脫,保護功能失效。實務上可採直流電源、交流不斷電設備(UPS),或交流電源輔以電容跳脫裝置(CTD),於停電瞬間由電容放電完成跳脫。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修甲級

三相11.4kV 之受電用戶,功率因數為0.75 滯後,未裝電容器改善功率因數時電源側供應之負載 電流為50 安培,如將功率因數改善至0.95 滯後時,其電源側供應負載電流變為約多少安培?

  1. (1) 39.5
  2. (2) 41.5
  3. (3) 43.5
  4. (4) 37.5

答案:(1) 39.5

解析:改善前後實功率不變,P=√3×V×I×cosθ,故電流與功率因數成反比:I₂=I₁×(cosθ₁/cosθ₂)=50×(0.75/0.95)≈39.47A,約39.5A。功率因數由0.75提升至0.95後,所需視在功率與線路電流隨之下降,可減少線路損失。41.5、43.5、37.5安培均與此計算結果不符。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修甲級

有關輸電線架設,下列哪些正確?

  1. (1) 懸垂碍子串聯的個數與輸電線路的電壓有關
  2. (2) 輸電線路換位之目的是使輸電線路的阻抗平衡
  3. (3) 輸電線路換位之目的是使輸電線路的電感值變大
  4. (4) 輸電線路換位之目的是使輸電線路的電容值變小

答案:(1) 懸垂碍子串聯的個數與輸電線路的電壓有關、(2) 輸電線路換位之目的是使輸電線路的阻抗平衡

解析:懸垂礙子串聯片數須依輸電線電壓及所需洩漏距離決定,電壓愈高串數愈多。換位是讓三相導線沿線路輪流變換空間位置,使各相導線對地電容及相互電感趨於一致,達到阻抗平衡、減少靜電不平衡與通信干擾;換位並不會使總電感值變大或總電容值變小。

民國114年 室內配線─屋內線路裝修乙級

在連接比流器(CT)時,必須注意

  1. (1) 不可使二次側開路
  2. (2) 應與電路並聯
  3. (3) 二次側不能接地
  4. (4) 二次側須與瓦特計電壓線圈串聯

答案:(1) 不可使二次側開路

解析:比流器二次側絕對不可開路。一次側電流由負載決定,若二次側開路,二次繞組無法產生去磁安培匝,鐵心磁通劇增,會在開路端感應很高電壓,危及人員與絕緣,並使鐵心過熱。正確接法是一次側與負載串聯,二次側接電流線圈(如安培計)並將一端接地;瓦特計的電壓線圈應並聯於電路,不是與CT二次側串聯。

民國114年 室內配線─屋內線路裝修乙級

某工廠負載為1000kVA,功率因數為0.8 滯後,若欲改善功率因數至1.0,則需裝置多少kVAR 之電容器?

  1. (1) 400
  2. (2) 800
  3. (3) 200
  4. (4) 600

答案:(4) 600

解析:改善前視在功率S=1000 kVA、功率因數cosθ1=0.8,有效功率P=S×cosθ1=1000×0.8=800 kW,無效功率Q1=√(1000²−800²)=600 kVAR。改善至功率因數1.0時,Q2=0,故所需電容器容量Qc=Q1−Q2=600 kVAR,答案為4。也可用Qc=P(tanθ1−tanθ2)=800×(0.75−0)=600 kVAR。

民國114年 室內配線─屋內線路裝修乙級

配電盤之儀表、訊號燈、比壓器及其他所有附有電壓線圈之設備,應由另一電路供電之,該電 路過電流保護裝置之額定值應不得超過多少安?

  1. (1) 30
  2. (2) 15
  3. (3) 20
  4. (4) 10

答案:(2) 15

解析:配電盤上的儀表、訊號燈、比壓器及其他附有電壓線圈之設備,屬於電流甚小的輔助迴路;為避免其故障波及主電路,也便於單獨隔離檢修,應由另一電路供電。依屋內線路裝置規則,該專用電路的過電流保護裝置額定值不得超過15安,此限制同時考量電壓線圈導體截面小、耐熱能力有限。30安、20安均超過規定上限,10安雖較小,但並非條文所定數值,故選15安。

民國114年 室內配線─屋內線路裝修乙級

低壓電容器之容量(kVAR),以改善功率因數至百分之多少為原則?

  1. (1) 一○○
  2. (2) 九○
  3. (3) 八五
  4. (4) 九五

答案:(4) 九五

解析:低壓電容器裝設的目的在補償感性負載的無效功率,依屋內線路裝置規則,其容量以改善功率因數至95%為原則。所需容量可用 Qc=P(tanθ1-tanθ2)估算,其中θ1、θ2分別為改善前後之功率因數角。若提高到100%,容易因負載變動而過補償,造成電壓上升與線路損失增加;85%、90%則補償不足,仍留有較大無效功率,故以95%為兼顧效益與安全的原則值。

民國114年 室內配線─屋內線路裝修乙級

瓦特計之電流線圈,其匝數及線徑為?

  1. (1) 線徑細
  2. (2) 匝數多
  3. (3) 匝數少
  4. (4) 線徑粗

答案:(3) 匝數少、(4) 線徑粗

解析:瓦特計內部有電流線圈與電壓線圈。電流線圈與負載串聯,為降低本身壓降與功率損失,須採低電阻設計,因此線徑粗、匝數少;電壓線圈並聯於電路,為限制線圈電流,須採高電阻設計,因此線徑細、匝數多。題目問電流線圈,正確為3、4。

民國114年 室內配線─屋內線路裝修乙級

電容器之配線,其安培容量應不低於電容器額定電流之多少倍?

  1. (1) 1.35
  2. (2) 2.5
  3. (3) 1.5
  4. (4) 1.25

答案:(1) 1.35

解析:依屋內線路裝置規則,電容器之配線,其安培容量應不低於電容器額定電流之 1.35 倍。原因是電容器投入瞬間有湧入電流,且電容器額定電流會隨電壓與頻率變動,加上諧波可能造成額外電流,故須留有餘裕,避免導線長期過載發熱。例如額定電流 40A 的電容器,導線安培容量至少需 40×1.35=54A,再依此選用合適線徑。1.25 常見於連續負載或電動機分路之保護裕度,並非電容器配線規定。

民國114年 室內配線─屋內線路裝修乙級

在純電容電路中,電壓與電流相位關係為何?

  1. (1) 電壓與電流同相位
  2. (2) 電壓超前電流90 度
  3. (3) 電壓落後電流90 度
  4. (4) 電壓落後電流45 度

答案:(3) 電壓落後電流90 度

解析:純電容電路中,電容器電流與電壓的關係為 i=C·du/dt,電流正比於電壓的變化率。對正弦波而言,電流波形會比電壓波形提早 90 度到達峰值,即電流超前電壓 90 度;換句話說,就是電壓落後電流 90 度。此相位關係也可由電容抗 Xc=1/(2πfC) 說明:電壓除以容抗所得電流在相位上超前。純電感電路則相反,電壓超前電流 90 度;電阻電路電壓與電流同相位。

電表與量測

歷屆共 754 題,以下列出最近 15 題。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修乙級

在瓦時計的鋁質圓盤上鑽小圓孔,其主要的目的是

  1. (1) 減少阻尼作用
  2. (2) 幫助啟動
  3. (3) 防止圓盤之潛動
  4. (4) 增加轉矩

答案:(3) 防止圓盤之潛動

解析:瓦時計在只有電壓線圈激磁、沒有負載電流時,圓盤可能因磁場不均或輕微振動而緩慢轉動,稱為潛動。在鋁質圓盤上鑽小圓孔,會改變渦流路徑與磁場作用,使圓盤在無載時受到制動或定位,防止潛動;它不是用來增加轉矩、幫助啟動或減少正常阻尼。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修乙級

比流器(CT)的主要作用可

  1. (1) 擴大交流安培計測定範圍
  2. (2) 改變線路功率因數
  3. (3) 增加線路壓降
  4. (4) 減少線路損失

答案:(1) 擴大交流安培計測定範圍

解析:比流器(CT)的一次側與二次側電流成固定比例,且二次側接近短路狀態使用,可把線路大電流按比例縮小,供安培計、電驛及電流量測使用,所以主要作用是擴大交流安培計的測定範圍。它不會改變功率因數、不會增加線路壓降,也不會減少線路損失。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修甲級

在測量環境中因溫度、溼度、震動所產生的量測誤差稱為

  1. (1) 人為誤差
  2. (2) 系統誤差
  3. (3) 統計誤差
  4. (4) 儀器誤差

答案:(2) 系統誤差

解析:溫度、溼度、震動等環境因素會使儀器或量測系統產生固定趨勢的偏差,此類誤差歸屬於系統誤差(環境誤差)。系統誤差可藉由校正、控制環境或修正公式改善。人為誤差源於觀測者讀值或操作不當;儀器誤差源於儀器本身刻度或老化;統計誤差(隨機誤差)則呈不規則分布,不能單靠一次修正消除。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修甲級

以絕緣電阻計測定變壓器之絕緣電阻,共須測定幾次?

  1. (1) 4
  2. (2) 1
  3. (3) 2
  4. (4) 3

答案:(4) 3

解析:以絕緣電阻計測定變壓器絕緣電阻,一般須測定三次:高壓繞組對低壓繞組、高壓繞組對地(鐵心或外殼)、低壓繞組對地。每次加壓約一分鐘後讀取數值,必要時並計算極化指數以判斷絕緣是否受潮。若只測一次或兩次,無法完整掌握各繞組間與對地的絕緣狀況,故正確次數為三次。

民國115年 室內配線─屋內線路裝修甲級

比流器(CT)之二次阻抗為0.4Ω,量測之電流為5A,比流器二次側所接之負載為多少VA?

  1. (1) 2
  2. (2) 10
  3. (3) 8
  4. (4) 4

答案:(2) 10

解析:比流器二次側負載以伏安(VA)表示:S=I²Z,或先求二次電壓V=I×Z再算S=V×I。已知二次電流I=5 A、二次阻抗Z=0.4 Ω,V=5×0.4=2 V,S=2×5=10 VA(即I²Z=25×0.4=10 VA)。此負擔包含二次導線及電表、電驛等,須小於比流器額定負擔(如15 VA、30 VA),否則鐵心飽和會造成比值與相位誤差。

民國114年 室內配線─屋內線路裝修乙級

下列哪些項目是目前市售變頻器驅動控制方法之一?

  1. (1) 無轉軸量測器控制(Sensorless Control)
  2. (2) 電壓/頻率控制(V/F Control)技術
  3. (3) 直接轉矩控制 (Direct Torque Control, DTC)
  4. (4) 向量控制(Vector Control) 技術

答案:(1) 無轉軸量測器控制(Sensorless Control)、(2) 電壓/頻率控制(V/F Control)技術、(3) 直接轉矩控制 (Direct Torque Control, DTC)、(4) 向量控制(Vector Control) 技術

解析:市售變頻器驅動控制方法包含:電壓/頻率控制V/F(選項2),維持V/f比值以控制轉速;向量控制Vector Control亦稱磁場導向控制FOC(選項4);直接轉矩控制DTC(選項3),直接控制轉矩與磁通;以及無轉軸量測器控制Sensorless Control(選項1),即不裝編碼器之無感測器向量控制。四者均為目前常見之變頻驅動技術,故全選。

民國114年 室內配線─屋內線路裝修乙級

利用儀表進行負載之電壓量測時,下列敘述何者正確?

  1. (1) 安培計與負載串聯連接
  2. (2) 伏特計與負載串聯連接
  3. (3) 伏特計與負載並聯連接
  4. (4) 安培計與負載並聯連接

答案:(3) 伏特計與負載並聯連接

解析:量測負載電壓時,必須讓伏特計與負載並聯,使負載兩端電壓同時加在伏特計上,才能讀到該電壓值。伏特計內阻極高,並聯時幾乎不取電流,不會影響電路。安培計則須與負載串聯,讓負載電流全部流過安培計;其內阻極低,串聯時壓降小。若把伏特計串聯,電路等於被高電阻斷開,負載不動作;若把安培計並聯,等於以低電阻短路負載,可能燒毀儀表。

民國114年 室內配線─屋內線路裝修乙級

絕緣電阻計可用來測量感應電動機的

  1. (1) 絕緣電阻
  2. (2) 運轉轉速
  3. (3) 輸出功率
  4. (4) 滿載電流

答案:(1) 絕緣電阻

解析:絕緣電阻計(又稱高阻計、Megger)內建直流高壓電源,測試時對被測物施加500V或1000V直流電壓,再由歐姆刻度讀出絕緣電阻值,用來判斷感應電動機繞組對地或相間絕緣是否劣化。轉速須用轉速計,輸出功率須以瓦特表或動力計量測,滿載電流則以鉤式電流表測定,三者都不是絕緣電阻計的功能。

民國114年 室內配線─屋內線路裝修乙級

有關電儀表之特性與應用,下列敘述哪些正確?

  1. (1) 電流表與待測元件串聯
  2. (2) 理想電流表內電阻為零
  3. (3) 不知待測元件電流大小時,須先採用較小的電流檔位測量
  4. (4) 電壓表與待測元件並聯

答案:(1) 電流表與待測元件串聯、(2) 理想電流表內電阻為零、(4) 電壓表與待測元件並聯

解析:電流表須與待測元件串聯,讓待測電流全部流過表頭;理想電流表內阻為零,才不致因串聯而改變電路電流。電壓表須與待測元件並聯,理想電壓表內阻無限大,避免分流。測量未知電流時,應先選最大電流檔,再逐步換至適當檔位,不可先用小檔位,以免過電流損壞儀表。故選1、2、4。

民國114年 工業配線乙級

電表上之記號 ,是表示

  1. (1) 振動彈簧型
  2. (2) 可動線圈型
  3. (3) 可動鐵片型
  4. (4) 熱動型

答案:(2) 可動線圈型

解析:配電盤儀表上的記號用以辨別動作原理,方形(或圓形)內含線圈與指針的記號代表可動線圈型(動圈式)儀表。其原理是線圈置於永久磁鐵磁場中,通電後受電磁力偏轉,優點是刻度均勻、靈敏度高、消耗功率小,常用於直流電壓、電流的測量。可動鐵片型靠鐵片被線圈磁化而相斥或相吸動作,多用於交流;熱動型利用雙金屬受熱彎曲,常作成過載保護;振動彈簧型則用於頻率計。故本題選可動線圈型。

民國114年 電力電子乙級

配合示波器,選用電壓測試棒(probe),不須考慮

  1. (1) 頻帶寬度
  2. (2) 量測電壓範圍
  3. (3) 阻抗匹配
  4. (4) 耐流值

答案:(4) 耐流值

解析:示波器電壓測試棒(probe)選用時,頻帶寬度須大於待測信號頻率,以免高頻衰減失真(須考慮);量測電壓範圍須高於信號峰值,避免過壓損壞(須考慮);輸入阻抗與示波器、電路間需阻抗匹配(如 1MΩ∥10pF 或 50Ω),以免負載效應與反射(須考慮)。耐流值指可通過電流,而電壓探棒主要量測電壓、輸入阻抗極高,幾乎不取用電流,故選用時不須考慮耐流值。本題選 4。

民國114年 電力電子乙級

游標卡尺

  1. (1) 只能測量工作物之外徑
  2. (2) 只能測量工作物內徑
  3. (3) 內、外徑皆可測量
  4. (4) 可測量角度

答案:(3) 內、外徑皆可測量

解析:游標卡尺主要由主尺、游尺(副尺)及可滑動的卡爪組成,外側兩爪可夾持工件量測外徑,上方或內側的刀刃爪可量測內孔內徑,部分型式尾端附深度桿還可量測深度,故內、外徑皆可測量。它無法量測角度,角度須使用角度規、萬能角度尺或正弦規等器具。因此說只能量外徑或只能量內徑都不完整,說可量角度則超出其功能範圍。

民國114年 電力電子乙級

三用電表又稱為伏特-歐姆-毫安培(volt-ohm-milliammeter),為一採用達松發爾轉動裝置,使 用選擇開關連接適當的電路,此儀表可測量下列哪些項目?

  1. (1) 電壓
  2. (2) 電流
  3. (3) 波形
  4. (4) 電阻

答案:(1) 電壓、(2) 電流、(4) 電阻

解析:三用電表(VOM)採用達松發爾轉動機構,基本量測功能為電壓(V)、電流(A)與電阻(Ω),透過選擇開關切換不同電路,故選項1、2、4正確。波形觀察需要示波器,三用電表只能顯示數值或指針偏轉,不能呈現波形,因此選項3錯誤。

民國114年 室內配線─屋內線路裝修丙級

量測電流值可選用下列何種儀表?

  1. (1) 安培表
  2. (2) 電度表
  3. (3) 瓦特表
  4. (4) 伏特表

答案:(1) 安培表

解析:安培表(電流表)用來量測電流,使用時應與待測電路串聯,並選擇適當檔位,避免過載。電度表量測用電度數(電能),瓦特表量測電功率,伏特表量測電壓且應並聯,三者都不是直接量測電流的儀表,故選1。