電機與電子群 電機類專業(二)試題與詳解PDF下載

育達系列 1 創新研發 _{\電機專二.doc(07)}

107 學年度四技二專統一入學測驗

電機與電子群電機類專業(二) 試題

第一部份：電工機械(第 1 至 20 題，每題 2 分，共 40 分)

1. 一部 4 極直流發電機，每極磁通量為 0.01 韋伯，電樞繞組之總導體數為 1000 根， 共繞成 4 個並聯路徑；若發電機轉速在 1500rpm 時，感應電勢為何？ (A)100V (B)150V (C)200V (D)250V。 2. 一直流電動機運轉在額定電樞電流及磁通下，產生轉矩 100N－m；若磁通及電 樞電流皆減半，則產生轉矩為何？ (A)100N－m (B)75N－m (C)50N－m (D)25N－m。 3. 一台 10kW、200V 之直流分激式電動機，電樞電阻為 0.2Ω ；若起動電樞電流為 滿載電樞電流之 2 倍，電樞須串聯之外部起動電阻約為何？ (A)1.3Ω (B)1.8Ω (C)2.3Ω (D)2.8Ω 。 4. 下列有關直流電動機轉速控制的敘述，何者正確？ (A)電樞電阻控制法在低速下效率較佳 (B)磁場控制法常用於額定轉速以下的轉速控制 (C)電樞電壓控制法效率較電樞電阻控制法佳 (D)他激式直流電動機最適合採用電樞電阻控制法。 5. 一他激式直流電動機，在場磁通及負載轉矩維持額定下運轉，若將外加電壓降為 額定值之一半，不計電樞電阻壓降，則轉速為額定值之幾倍？ (A)0.25 倍 (B)0.5 倍 (C)2 倍 (D)4 倍。 6. 一串激式直流電動機，額定電壓為 200V，電樞電阻為 0.35Ω ，場繞組電阻為 0.15 Ω ；滿載時，總銅損為 200W，鐵損、機械損及雜散損共 300W，則滿載效率約 為何？ (A)82.5% (B)85% (C)87.5% (D)90%。 7. 一台 2200/220V、60Hz 之單相變壓器，高壓側繞組匝數為 1500 匝，則鐵心之最 大磁通量約為何？ (A)55mWb (B)5.5mWb (C)0.55mWb (D)0.055mWb。

8. 一台 15kVA、2200/200V 之單相變壓器，滿載時功率因數為 0.8，鐵損為 300W， 銅損為 500W，則滿載效率約為何？ (A)91.35% (B)92.45% (C)93.75% (D)94.94%。 9. 三台匝數比皆為 10：1 之單相變壓器，採Δ －Y 接線，若低壓側線電壓為 220V， 則高壓側之線電壓約為何？ (A)1270V (B)2200V (C)3800V (D)6600V。 10. 一台 5kVA、2000/100V、60Hz 之單相變壓器，低壓側短路，於高壓側加電源進 行試驗，量測讀值瓦特表為 250W、電壓表為 125V、電流表為 2.5A，則低壓側 等效電阻約為何？ (A)0.1Ω (B)2Ω (C)10Ω (D)40Ω 。 11. 下列有關三相鼠籠式感應電動機轉子電流之敘述，何者正確？ (A)經過滑環由電源電壓引入 (B)經由感應而產生 (C)經過電刷由電源電壓引入 (D)經過電刷與換向器由電源電壓引入。 12. 三相感應電動機之轉子輸入功率為 P1，轉子輸出功率為 P2，轉子銅損為 P3，轉 差率為 S，則 P1：P2：P3之比例關係為何？ (A)S：(1－S)：1 (B)(1－S)：S：1 (C)1：(1－S)：S (D)(1－S)：1：S。 13. 下列有關三相感應電動機起動電流之敘述，何者正確？ (A)與電源電壓大小無關 (B)與等效電路電阻大小無關 (C)與等效電路電抗大小無關 (D)與機械負載大小無關。 14. 一部 4 極、60Hz 單相感應電動機，若轉子轉速為順向 1710rpm，則該轉子對於 逆向旋轉磁場的轉差率為何？ (A)0.05 (B)0.2 (C)1.8 (D)1.95。 15. 電容起動式單相感應電動機若要產生最大轉矩，則流過主繞組與輔助繞組的電流 相位差為何？ (A)0 度 (B)45 度 (C)90 度 (D)180 度。 16. 一部三相同步發電機頻率為 50Hz，每極最大磁通量為 0.05 韋伯，每相匝數為 20 匝，則同步發電機每相之感應電勢有效值約為何？ (A)50V (B)111V (C)222V (D)444V。

17. 一部三相 12 極同步發電機，定子共有 144 槽，線圈跨距為 10 槽，其分佈因數為 Kd、節距因數為 Kp，則下列敘述何者正確？ (A)Kd＝ _  5 . 7 sin 4 30 sin (B)Kd＝ _  30 sin 5 . 7 sin 4 (C)Kp＝cos75° (D)Kp＝sin30°。 18. 一部 50kVA、220V、60Hz、Y 接三相同步發電機，以額定轉速運轉，激磁電流 3A 時產生開路額定電壓 220V；激磁電流 2.4A 時產生短路額定電流 131.2A，其 同步阻抗標么值為何？ (A)0.8 標么 (B)1.25 標么 (C)2.4 標么 (D)3 標么。 19. 一部 4 極、220V、60Hz、Y 接三相同步電動機，在額定電壓及額定頻率下運轉； 若其輸入線電流為 75A，功率因數為 0.88 滯後，效率為 0.9，則輸出轉矩約為何？ (A)60N－m (B)75N－m (C)120N－m (D)220N－m。 20. 一部線性感應電動機之極距為 D(公尺)，外加電源頻率為 f(赫芝)，轉差率為 S， 則其同步速度 vs(公尺/秒)為何？ (A) Df 2π (B) π 2 Df (C) S Df (D)2Df。

第二部份：電子學實習(第 21 至 35 題，每題 2 分，共 30 分)

21. 使用中的馬達起火燃燒，屬於下列何種火災類別？ (A)A(甲)類火災 (B)B(乙)類火災 (C)C(丙)類火災 (D)D(丁)類火災。 22. 當示波器垂直軸刻度旋鈕(VOLTS/DIV)順時針轉動時，螢幕上觀察到的波形會變 大，則下列敘述何者正確？ (A)電壓量測值變大 (B)電壓量測值變小 (C)頻率量測值變大 (D)電壓量測值不變。 23. 如圖(一)所示之理想二極體電路，電阻 RL的色碼為(紅棕黃金)，電容 C 外觀標示 為 105，輸出電壓 vo的波形為何？ (A) (B) (C) (D)

圖(一) 24. 下列哪一個電路之輸入電壓－輸出電壓(vi－vo)轉換曲線有通過原點？ (A) (B) (C) (D) 25. 如圖(二)所示，A、B、C 為某電晶體的三個不同工作點，其靜態功率消耗分別為 PA、PB、PC，則下列敘述何者正確？ (A)PB＞PA＞PC (B)PA＞PC＞PB (C)PA＞PB＞PC (D)PC＞PB＞PA。 圖(二) 26. 如圖(三)(a)所示之電路，示波器顯示 vo波形如圖(三)(b)，示波器垂直軸刻度旋鈕 設定為 1VOLTS/DIV，電晶體的β ＝100，VBE＝0.7V，RB＝465kΩ ，則下列敘述 何者正確？ (A)電晶體的工作點在負載線中間 (B)電晶體的工作點靠近飽和區 (C)電晶體的工作點靠近截止區 (D)vo與 vi同相位。 圖(三)

27. 如圖(四)(a)所示之電路，輸入小信號 vi峰對峰值為 20mV，示波器垂直軸刻度旋 鈕設定為 0.5VOLTS/DIV，其量測輸出電壓 vo波形如圖(四)(b)所示，則電壓增益 為何？ (A)－100 (B)－25 (C)25 (D)100。 圖(四) 28. 下列有關 RC 耦合串級放大電路中的耦合電容之敘述，何者正確？ (A)使直流電流容易傳送到下一級 (B)使阻抗容易匹配 (C)使得低頻響應差 (D)提升直流電流增益。

29. 如圖(五)所示之電路，JFET 之截止電壓 VGS(off)＝－4V，IDSS＝8mA，若 VGS＝

－6V，則 VD為何？

(A)12V (B)8V (C)4V (D)0V。

圖(五) 圖(六)

30. 如圖(六)所示之電路，JFET 之截止電壓 VGS(off)＝－4V，IDSS＝4mA，rd＝∞ ；若

vi＝1.2sin(1000t)mV，則 vo約為何？ (A)－20.2sin(1000t)mV (B)－12.4sin(1000t)mV (C)－8.2sin(1000t)mV (D)－4.8sin(1000t)mV。 31. 下列有關圖(七)所示的理想運算放大器電路之敘述，何者正確？ (A)RP可限制低頻電壓增益 (B)RP可提升輸出阻抗 (C)RP用來限制高頻電壓增益 (D)RP使 A 和 B 兩端點電壓不相等。

圖(七) 32. 如圖(八)所示之理想運算放大器電路，若 vi＝0.5sin(30t)mV，則 vo之平均值約為 何？ (A)－15V (B)－6V (C)4V (D)8V。 圖(八) 33. 如圖(九)所示之振盪電路，若 C＝0.01μ F，Rf－R＝140kΩ ， 6 ＝2.45，若電路 能正常振盪且電壓增益為 29，則下列敘述何者正確？ (A)vo頻率約為 7800Hz (B)vo頻率約為 1300Hz (C)R＝10kΩ (D)R＝15kΩ 。 圖(九) 圖(十) 34. 下列有關圖(十)所示電路之敘述，何者正確？ (A)vo責任週期為 50% (B)vo波形為三角波 (C)vo頻率約為 476Hz (D)電路為雙穩態多諧振盪器。

35. 如圖(十一)所示之電路，運算放大器之輸出正、負飽和電壓分別為＋10V 和－ 10V，若 vi＝6sin(60π t)V，則下列敘述何者正確？ (A)vo為正弦波 (B)vo為餘弦波 (C)vo頻率為 60Hz (D)vo頻率為 30Hz。 圖(十一)

第三部份：基本電學實習(第 36 至 50 題，每題 2 分，共 30 分)

36. 有一電阻為 5Ω 的導線，若將其均勻拉長使長度變為原來的 3 倍，則拉長後導線 電阻值為何？ (A)60Ω (B)45Ω (C)15Ω (D)1.7Ω 。 37. 如圖(十二)所示之電路，若電流表○A流過的電流值為 0 安培，則 R 值為何？ (A)175kΩ (B)17.5kΩ (C)1.75kΩ (D)17.5Ω 。 圖(十二) 38. 有一規格為 250W、10Ω 的電阻器，則此電阻器額定電流及額定電壓分別為何？ (A)5A、50V (B)50A、500V (C)0.5A、5V (D)1A、10V。 39. 如圖(十三)所示之電路，若電阻 R 可獲得最大功率，則 R 值為何？

(A)45Ω (B)25Ω (C)15Ω (D)10Ω 。

圖(十三)

40. 有一絞線，由兩層導線組成(中心線除外)，則此絞線總股數為何？ (A)37 (B)36 (C)19 (D)18。

41. 下列敘述何者錯誤？ (A)一般線規以數字表示線徑大小 (B)依照美國線規(AWG)規則，線徑 0.46 英吋訂為編號 0000 (C)1CM(圓密爾)小於 1mil2(平方密爾) (D)依照美國線規(AWG)規則，號數越大線徑越大。 42. 下列有關 EMT 管的工具「絞刀」之用途敘述，何者正確？ (A)修整管端內邊緣 (B)量測 EMT 截面積 (C)切斷 EMT 管 (D)固定 EMT 管。 43. LCR 表量測前的歸零調整，其測試線組兩端點之連接方式，下列敘述何者正確？ (A)量測電感值為短路，量測電容值為斷路 (B)量測電感值為斷路，量測電容值為短路 (C)量測電感值或電容值皆為短路 (D)量測電感值或電容值皆為斷路。 44. RC 串聯電路之初始能量為零，電阻器為 10kΩ ，電容器為 10μ F，外加直流電壓 源 10V，下列敘述何者正確？ (A)電源送入瞬間，電流為 1mA 及電容器兩端電壓為 10V (B)電源送入瞬間，電流為 1mA 及電阻器兩端電壓為 10V (C)電源送入 10 秒後，電流為 1mA 及電容器兩端電壓為 10V (D)電源送入 10 秒後，電流為 1mA 及電阻器兩端電壓為 10V。 45. RLC 並聯電路外加交流電壓源，交流電流表分別量測各分支電流，電阻器電流 為 10A、電感器電流為 10A 及電容器電流為 10A，則交流電壓源之電流為何？ (A)30A (B)20A (C)10 2 A (D)10A。

46. RLC 並聯諧振電路，fo為諧振頻率，Q 為品質因數，L 及 C 值固定，當 R 值增加 時，下列敘述何者正確？ (A)fo固定且 Q 上升 (B)fo固定且 Q 下降 (C)fo上升且 Q 固定 (D)fo下降且 Q 固定。 47. RL 串聯電路外加交流電壓源 110 V，電阻為 8Ω ，電流為 11A，則下列敘述何者 正確？ (A)電感抗為 6Ω 及功率因數為 0.8 (B)電感抗為 8Ω 及功率因數為 0.8 (C)電感抗為 6Ω 及功率因數為 0.6 (D)電感抗為 8Ω 及功率因數為 0.6。

48. 某 500W 電鍋，每次煮飯時間 30 分鐘，則煮飯 6 次消耗總電能為何？ (A)3.5 度電 (B)3 度電 (C)1.5 度電 (D)1 度電。 49. 額定值分別為 110V、0.5kW 及 110V、1.0kW 之兩電熱線，串聯連接後，接至 220V 電源，則下列敘述何者正確？ (A)兩電熱線功率皆維持額定值 (B)0.5kW 電熱線功率高於額定值 (C)1.0kW 電熱線功率高於額定值 (D)兩電熱線功率皆低於額定值。 50. 一部 440V、60Hz、50hp 三相感應電動機，負載固定下做 Y－Δ 起動控制，則下 列敘述何者正確？ (A)電動機起動相電壓下降，起動電流上升 (B)電動機起動相電壓上升，起動電流下降 (C)電動機起動相電壓下降，起動電流下降 (D)電動機起動相電壓上升，起動電流上升。 【解答】 1.(D) 2.(D) 3.(B) 4.(C) 5.(B) 6.(C) 7.(B) 8.(C) 9.(A) 10.(A) 11.(B) 12.(C) 13.(D) 14.(D) 15.(C) 16.(C) 17.(A) 18.(A) 19.(C) 20.(D) 21.(C) 22.(D) 23.(B) 24.(B) 25.(A) 26.(C) 27.(A) 28.(C) 29.(A) 30.(D) 31.(A) 32.(B) 33.(B) 34.(C) 35.(D) 36.(B) 37.(B) 38.(A) 39.(C) 40.(C) 41.(D) 42.(A) 43.(A) 44.(B) 45.(D) 46.(A) 47.(A) 48.(C) 49.(B) 50.(C)

107 學年度四技二專統一入學測驗

電機與電子群電機類專業(二) 試題詳解

1.(D) 2.(D) 3.(B) 4.(C) 5.(B) 6.(C) 7.(B) 8.(C) 9.(A) 10.(A) 11.(B) 12.(C) 13.(D) 14.(D) 15.(C) 16.(C) 17.(A) 18.(A) 19.(C) 20.(D) 21.(C) 22.(D) 23.(B) 24.(B) 25.(A) 26.(C) 27.(A) 28.(C) 29.(A) 30.(D) 31.(A) 32.(B) 33.(B) 34.(C) 35.(D) 36.(B) 37.(B) 38.(A) 39.(C) 40.(C) 41.(D) 42.(A) 43.(A) 44.(B) 45.(D) 46.(A) 47.(A) 48.(C) 49.(B) 50.(C)

1. E＝ n a 60PZ  ＝ 60 4 0.01 1500 1000 4     _{＝250 伏} 2.  T m N 100 － a a I 5 . 0 5 . 0 K I K    _{∴ T＝25N－m} 3. I＝ 200 000 , 10 _{＝50A ∴ 2×50A＝} R 0.2 00 2  ∴ R＝1.8Ω 4. 電樞電壓控制法效率較電樞電阻控制法佳。 5. n＝  K E_{b ＝}  K V 2 1 ∴ n'＝ 2 1 n 6. Pc＝I (0.15＋0.35)＝200W 2_a ∴ Ia＝20A ∴ η ＝ 20 200 300 200 20 200   － － ×100%＝87.5% 7. 2200＝4.44×60×1500× ∴  ＝5.5mWb 8. η ＝ 500 300 8 . 0 000 , 15 0.8 15,000 ＋ ＋   _{×100%＝93.75%} 9. 3 20 2 _{×10＝1270 伏} 10. ReH＝ 2 ) 5 . 2 (250 ＝40Ω ∴ ReL＝ 2 eH a R _＝ (20) 0 4 2＝0.1Ω 11. 三相鼠籠式感應電動機轉子電流經由定部感應而產生。 12. P1：P2：P3＝1：(1－S)：S 13. 啟動電流與負載大小無關。

14. S＝ 00 18 1710 00 18 － _{＝0.05 ∴ 2－S＝2－0.05＝1.95} 15. 流過主繞組與輔助繞組的電流相位差為 90 度。 16. E＝4.44×50×20×0.05＝222 伏 17. q＝ 12 3 144  ＝4 α ＝ 144 2160 _＝15° ∴ Kd＝ 2 15 sin 4 2 15 4 sin     ＝  _ sin7.5 4 sin30 18. Zs(pu)＝ 3 2.4 ＝0.8 19. P＝ 3 ×220×75×0.88×0.9＝22634.4W ∴ T＝ 60 1800 2 22634.4 π ＝120N－m 20. 同步速度 vs(公尺/秒)＝2YPf＝2Df 21. 電器火災。 22. (VOLTS/DIV)旋鈕順時針轉動時，每格呈現之電壓值變小，使營幕上呈現之波 幅變大，但其測得之電壓值不變。 23. RL＝21×104±5%(Ω )＝210kΩ ±5% C＝10×105(PF)＝1μ F 全波整流電容濾波：fr＝2fi＝2×60Hz＝120Hz ∴ Tr＝ S 8.33ms 120 1 f 1 r ＝ ＝

24. (A) ；(B) (C) ；(D) 25. ∵ PA：BJT 飽和區；PB：BJT 主動區；PC：BJT 截止區。 ∴ PB＞PA＞PC 26. ∵ CE 放大器之 Vo與 Vi相位相反 ∴ Vo正向峰值被截波時，Vi為負向峰值，又∵ NPN 電晶體之基極為 P 型 ∴ 此時 BJT 驅向截止，亦即 Q 點靠近截止區，才導致截波失真。 27. ∵ Vo(p－p)＝0.5V/Div×4Div＝2V ∴ |Av|＝ 100 20mV 2V V V ) p p ( i ) p p ( o _{＝ ＝} － － _{，又∵ 共射極放大器為反相放大，∴ Av 取負值，} 即 Av＝－100。 28. 耦合電容可隔離前，後級之直流偏壓，但在交流訊號工作時，會產生低頻增益 衰減，即低頻響應差。

29. ∵ VGS＜VGS(off) ∴ JFET 截止，ID＝0，VD＝VDD－TDRD＝VDD＝12V

30. (1)VGS＝－2ID …① ID＝4×(1－ 4 V_GS － ) 2 …② ①代入②得 ID＝4×(1－ 4 2I_D － － )2＝4×(1－ 2 I_D )2  ID2－5ID＋4＝0 ∴ ID＝1mA 或 4mA(不合)

(2)gm＝ ) 4 2 (1 4 4m 2 ] V V [1 | V | I 2 ) off ( GS GS ) off ( GS DSS － － － ＝ －    ＝1ms (3)AV＝ i o V V ＝－gmRD＝－1m×4k＝－4 ∴ Vo＝AVVi＝－4×1.2sin(1000t)mV＝－4.8sin(1000t)mV

31. (1)基本積分器 (2)加入 RP：限制低頻電壓增益|AV|＝ 200 k 10 M 2 ＝ ， 而 VA＝VB(虛短路) 32. Vo＝－[ V_i 2k 12k 3 3k 12k 2) ( k 4 k 12 _{  } ＋ ＋ － ]＝－6－6Vi ∵ Vi為正弦波，即全週平均值為 0V，∴ Vo(av)＝－6V 33. |AV|＝ 29 R R_f ＝ ，即 Rf＝29R  140k＋R＝29R ∴ R＝ ＝5kΩ 28 140k ∴ fo＝ 1300Hz 10 0.01 10 5 0.065 RC 6 2 1 6 3 ＝ ＝ π    － 34. (1)電路為無穩態多諧振盪器 (2)fo≒ μ ＋2 10k) 0.1 k 10 ( 7 . 0 1   ≒ 476Hz (3)Vo為脈波，duty cycle＝ 10k 2 10k 10k 10k  ＋ ＋ _{×100%＝66.67%} 35. ∵ VH＋＝ 10＝3.33V， 3k 1k  VH－＝ ( 10) 3.33V 3k 1k _{ － ＝－} ∴ Vip＞VH－且－Vip＜VH－ ∴ Vo整形為方波且 fo＝fi＝30Hz(60π t＝2π fit  fi＝ 30Hz 2 60 ＝ ) 36.  '＝3  ；A'＝ 3 1 A；R'＝ρ ＝ ＝9R＝9 5＝45Ω A 9 A 3 1 3 _  _ 37. 電橋平衡 2k×R＝5k×7k R＝17.5kΩ 38. P＝I2R＝ R V2 I＝ 5A 10 250 R P _{＝ ＝} V＝ PR＝ 25010＝50V 39. R＝RTh＝2＋20//20＝15Ω 40. n＝2 N＝1＋6×1＋6×2＝19 股 41. 美國線規 0000 號最粗，36 號最細，線號愈大線徑愈細。

44. C 充電，t＝0 IC(0)＝ 1mA k 10 10 ＝ VC(0)＝0V VR(0)＝10V τ ＝RC＝10k×10μ ＝0.1 秒 t＝10 秒＞5τ ＝5×0.1＝0.5 秒 IC(10)＝0A VR(10)＝0 VC(10)＝10V 45. AC RLC 並 I＝10＋j10－j10＝10A 46. RLC 並諧振 Q＝R L C R↑ Q↑ fo＝ LC 2 1 π fo固定 47. RL 串 Z＝ 10 8 jxL 11 110 ＋ Ω＝ ＝ xL＝6Ω P.F＝ 10 8 Z R ＝ ＝0.8 48. W＝pt 度＝ 6＝1.5度 60 30 1000 500 _{ } 49. 家電 R1＝ ＝ ＝24.2Ω 1000 0.5 110 P V2 2  家電R2＝ ＝ .112 Ω 1000 1 1102  串 P1＝ )2 12.1 2 . 4 2 220 ( ＋ ×24.2＝889W＞0.5kW 串P2＝ )2 12.1 2 . 4 2 220 ( ＋ ×12.1＝444W＜1kW 50. Y－△ VPY＝ V 3 440 3 V ＝  _↓ I Y＝ 3 I_{ ↓}