電機與電子群 專業科目（一） 共3 頁 第 1 頁
九十八學年四技二專第三次聯合模擬考試
電機與電子群 專業科目（一） 詳解
98-3-03-4 98-3-04-4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 B C C D C B D C A A A C B B D A B D B D A C B D D 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 C D B A A B C D B D D B C A A A C C B A B C B D C 第一部份：基本電學 1. 時間常數τ=R⋅C，∴ R C= τ ，單位 ) ( (sec) ) F ( Ω = 2. W=12(V)×40(A⋅hr)=480(W⋅hr)=P×t ∴ 8hrs ) W ( 60 ) hr W ( 480 t= ⋅ = 3. 電流相同，線路損失相同表示電阻相同 2 2 (1.6mm) 4 m 80 ) mm 0 . 2 ( 4 π ⋅ ρ = π ⋅ ρ l ∴ ) 125m 6 . 1 0 . 2 ( 80× 2= = l 4. R=100×102±1%=10000Ω (粗體字表示 3 位有效位數)=10.0kΩ 5. 4 3 6 100 1 200 1 150 1 I I IA： B： C= ： ： = ： ： A 2 6 3 4 4 5 . 6 IA = + + × = 6. 40 W 電阻 = =302.5Ω 40 110 R1 2 60 W 電阻 = =201.6Ω 60 110 R2 2 串聯後40 W 分壓較大，但不得超過額定 110 V ∴ 110 6 . 201 5 . 302 5 . 302 E ≤ + × ，E≤183.33V 7. 如右圖 將20 Ω、24 Ω、30 Ω Y 型換成 Δ 型電路 Ω = × + + = 60 30 24 20 24 20 R1 Ω = × + + = 90 20 30 24 30 24 R2 Ω = × + + = 75 24 20 30 20 30 R3 Ω = + + =15 {75//[(20//60) (90//180)]} 52.5 Rab 8. 先求戴維寧再轉成諾頓 Ω = + =(30//60) (18//9) 26 Rth V 39 ) 9 18 9 117 ( ) 60 30 60 117 ( Eth = + × − + × = Ω = + = =R (30//60) (18//9) 26 Rn th A 5 . 1 26 39 R E I th th n = = = 9. 如右圖，將V 、1 V2節點兩端化為 戴維寧等效： A 1 4 15 9 8 20 I = + + + = V 1 ) I 9 ( 8 V1= − × =− V 16 ) I 4 ( 20 V2 =− + × =− 10. 迴路電流方程式如下： 3 2 1 2I 10I I 18 30= − − 3 2 1 15I 8I I 2 15=− + − ，−15=−10I1−8I2+30I3 對照後，第3 式要變號：15=10I1+8I2−30I3 0 10 8 2 a a a12+ 23+ 31=− − + = 11. 依重疊定律： Y 12 X 3 2 ))) 6 // 12 ( 8 ( Y ( ) 12 6 12 X ( Eth + × + = + + × = 14 12 3 2 3 b a 3 + = × + = 12. 串聯 Q 相同取較小者：Q=15(V)×22(uF)=330uC 串聯電容 uF 5 66 33 22 33 22 CT = + × = 耐壓 25V ) F ( u 5 66 ) C ( u 330 V= = 13. 由法拉第定律 1V m 5 m 100 m 50 dt di L Vab = = × = 如右圖方向判別：由 安培右手定則，依原 先電流I 方向，磁通 ' φ 由左向右，電流 減少時，磁通φ 減 少，依冷次定律，感 應磁通φ 與φ 同向，再由安培右手定則判別電流由 b' 點流出，若b 點電位較高，Vab=−1V 14. Wb(韋伯)為磁極強度(磁通量)單位；Tesla(特斯拉)為 MKS 制磁通密度單位；Maxwell(馬克士威)是磁通量 單位 ' φ φ電機與電子群 專業科目（一） 共3 頁 第 2 頁 15. 5ms 100 5 . 0 R L = = = τ ) e 1 ( 2 . 0 ) e 1 ( R E ) t ( i 200t t − τ − − × = − × = 16. 開關接通前電容充電 15V(初態) 開關接通後等效電路如右圖： ms 5 . 2 u 10 k 25 . 0 RC= × = = τ ) e 1 )( 15 20 ( 15 ) t ( V t C τ − − − + = 2 m 5 . 2 m 5 e 5 20 e 5 20− − = − − = 17. Vrms=VDC×FF=11V V 4 . 15 4 . 1 11 CF V Vm = rms× = × = 18. 電容抗與頻率成反比，電容電流相位領前電壓，電感 相位90° 19. = Ω ω = 10 C 1 XC ，Z=10 2∠−45° 10 45 2 100 0 10 45 2 10 0 100 R Z V VR × ∠ °= ∠ °× ° − ∠ ° ∠ = × = V ) 45 t 1000 sin( 100 ) t ( VR = + ° 20. 3A 40 120 IL = = A 6 20 120 IC= = A 3 I I I1= C− L = A 4 30 120 IR = = A 5 I I I2= 2R+ 12 = ， 0.6 5 3 I I 2 1 = = 21. 由阻抗三角形可得： 功率因數PF=0.8 原先電阻電感抗比 為4：3 相位角45°時 電阻電感抗比為1：1 (4：4，電阻不變) 因此電感抗增加4/3 倍 頻率正比 80Hz 3 4 60 ' f = × = 22. 功率因數PF=0.6，由功率三角形比例 VA 250 4 5 ) 50 100 ( 4 5 Q S= × = 2 × = 23. 由功率三角形 功因改善前S=2000VA 改善後S'=1200VA 下降為3/5，S=V×I 電壓源不變 則電流下降為3/5 倍 線路損失P=I2×r 為原來的9/25 倍(36%) 24. 並聯 RLC 電路，電壓源不變則實功率不變 25. 電路諧振 = ∠ ° ° ∠ ° ∠ = 2.5 30 0 40 30 100 I ° − ∠ = − ∠ + = − 5 37 4 3 tan 30 40 Z 2 2 1 AB ° − ∠ = × =I Z 125 7 VAB AB 第二部份：電子學 26. 正弦波波幅為時間之正弦函數，方波(脈波)只有兩種 狀態，三角波波幅與時間成正比(正斜率)或反比(負斜 率)變化 27. 本質半導體無摻雜，PN 接面 P 端電位較低(含有負離 子)，5 價為施體 28. 斜率 R 1 V d I d m D D = = ，V 上升時斜率增加，電阻值減少 D 29. D1 ON， 2.75 2 4 1 ) 1 12 ( VR1= − × = > ，D 、2 D3 ON mA 1 ) k 1 2 ( ) k 3 3 12 ( I= − − = 30. 3mA k 4 12 R V I L Z L= = = mA 25 ~ mA 5 m 3 ) m 22 ~ m 2 ( I I IS= Z+ L = + = V 62 ~ V 22 V R I VI = S⋅ S+ Z = 31. VRE =VZ−VBE =6V，IE ≅IC=ID=50mA Ω = = 120 m 50 6 RE 32. 全波整流VDC=0.9Vrms ∴ ) 9 . 0 10 ( 110 N N1： 2 = ： ≒10：1 33. 電容愈大；頻率愈高(全波整流)；負載電阻愈大(電流 愈小)濾波效果愈好 34. 輸入正電壓超過V ；負電壓低於2 V 會被截波(限制波1 幅) 35. BE 順向，BC 逆向，電晶體 NPN，電位關係如下： 電晶體 N P N 接腳 E B C 電位 － ＋－ ＋ 36. 745mA 149 1 m 750 m 750 I I IC E B = + − = − = 37. 要得到真正的對稱波形，要扣除V 飽和電位(1 V) CE 工作點VCEQ選在 8V 2 V VCC CE(sat) = + mA 7 k 1 8 15 ICQ= − = Ω = − = − = 200k 100 m 7 1 15 I V V R BQ BE CC B 38. 2V k 90 k 10 k 10 20 VBB = + × = mA 3 . 1 k 1 7 . 0 2 I IC = E = − =
電機與電子群 專業科目（一） 共3 頁 第 3 頁 V 5 . 13 ) k 5 m 3 . 1 ( 20 VC= − × = V 5 . 11 2 5 . 13 VCB= − = 39. 溫度上升，ICO上昇，V 下降，CE V 下降，BE I 上升，B 工作點偏向飽和 40. 4V k 80 k 20 k 20 20 VBB = + × = Ω =16k RBB 可省略， 3.3mA k 1 7 . 0 4 IE = − = Ω ≅ × ≅ + × = π (1 h ) 7.8 200 1.6k I mV 26 r fe E RE被電容旁路， 500 k 6 . 1 k 4 200 r R h A C fe V=− × =− × =− π 41. A 為輸入端(集極不可能為輸入)；B 為輸出端，電路 為CB 式放大 42. AV=20log(100)=40dB，總電壓增益dB 相加共 80 dB 43. FET 為電場控制、單接面、單載子元件，輸入阻抗高 於BJT(電晶體) 44. FET 工作電流 2 P GS DSS D I (1 VV ) I = − ∴ ) 3mA ) 4 ( ) 2 ( 1 ( m 12 I 2 D − = − − = N 通道夾止條件VGD≤VP，∴VGS−VDS≤VP P D D DD GG (V I R ) V V − − ≤ 4 ) k 5 . 0 m 3 V ( 2− DD− × ≤− − 2 5 . 1 VDD− ≥ ，VDD ≥3.5V 45. 空乏型 MOSFET 夾止，VGS= 0 V 10 R I V VDS= DD− DSS D= 46. ) 4mS V V 1 ( V I 2 g P GS P DSS m= − = 47. 理想 OPA CMRR(共模拒斥比)無窮大 48. 第一級輸出為重疊定理計算：反相放大+非反相放大 ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + × + + + ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ − × + = ) k 10 // k 10 k 5 1 ( 3 ) 0 8 4 ( ) k 10 k 5 ( ) 4 2 ( Vo1 V 5 8 3+ = − = 第二級反相放大 ) 10V k 6 k 12 ( 5 Vo= × − =− 49. 如下圖示之電壓、電流： I I I o 11V 120V 131V V = + = ，∴電壓增益AV=131 50. 如下圖，三角波 4 1週期波形 ms 5 . 2 4 ms 10 T 4 1 t1= × = = 由灰色三角形比例可得 1 2 1 2 t t V V = ，∴ ms 2.5 t 2 1= 2 因此輸出方波寛度tW=2t2=2.5ms 方波責任週期duty cycle(%) 25% ms 10 ms 5 . 2 T tW = = =
