育達系列 1 創新研發 \電機專二.doc(05)
105 學年度四技二專統一入學測驗
電機與電子群電機專業(二) 試題
第一部份：電工機械(第 1 至 20 題，每題 2 分，共 40 分)
1. 法拉第定律(Faraday's law)的感應電勢 e、線圈匝數 N 及穿越線圈的磁通量對時間 的變化率 t △ △ 的關係，下列何者正確？ (A)e＝ N 1 t △ △ (B)e＝ t N 1 △ △ (C)e＝N △t △ (D)e＝N t 1 △ △ 。 2. 下列有關直流發電機的繞組接線之敘述，何者正確？ (A)分激場繞組與電樞繞組並聯 (B)補償繞組與電樞繞組並聯 (C)中間極繞組與電樞繞組並聯 (D)串激場繞組與電樞繞組並聯。 3. 若直流發電機在轉速為 1200 轉／分，每磁極的最大磁通量為 5×10－3韋伯，其 感應電勢為 200V；當轉速為 1800 轉／分，每磁極的最大磁通量為 4×10－3韋伯， 此直流發電機的感應電勢為何？ (A)180V (B)200V (C)220V (D)240V。 4. 他激式直流發電機的電樞電阻為 0.05Ω，當滿載時負載端電壓為 100V 及負載功 率為 10kW，若轉速及激磁維持固定，電刷壓降不計，則滿載時的電壓調整率為 何？ (A)10% (B)8% (C)5% (D)3%。 5. 分激式直流電動機的電源電壓為 200V 及電流為 20A，若電動機的總損失為 800W，則直流電動機的效率為何？ (A)0.9 (B)0.8 (C)0.75 (D)0.7。 6. 分激式直流電動機滿載電樞電流為 100A，電樞電阻為 0.4Ω，額定電壓為 200V。 電動機在額定電壓起動，若採用起動電阻以限制起動電樞電流為 200A，則需外 加的起動電阻為何？ (A)2.0Ω (B)1.6Ω (C)1.0Ω (D)0.6Ω。 7. 分激式直流發電機運轉在半載或全載發電，若輸出電壓固定，則電樞繞組上的銅 損分別為何？ (A)半載時的銅損等於全載時的銅損 (B)半載時的銅損等於全載時銅損的 1/2 (C)半載時的銅損等於全載時銅損的 1/4 (D)半載時的銅損大於全載時的銅損。
8. 單相變壓器的電壓比為 2400V/240V，若高壓側的電阻為 50Ω，則等效至低壓側 的電阻值為何？ (A)0.5Ω (B)50Ω (C)500Ω (D)5000Ω。 9. 變壓器的一次側施加輸入電壓，激磁電流會含有磁化電流的成分，磁化電流產生 交鏈磁通於變壓器鐵心，試問磁化電流的相位為何？ (A)磁化電流的相位與輸入電壓同相 (B)磁化電流的相位超前輸入電壓約 30 度 (C)磁化電流的相位落後輸入電壓 90 度 (D)磁化電流的相位超前輸入電壓 90 度。 10. 用兩台額定為 100kVA，3300V/220V，60Hz 之單相變壓器接成 V－V 接線，以供 給低壓的三相平衡負載，則負載側的線電壓 Vl及額定總視在功率 SL為何？
(A)Vl＝220 3 V，SL＝100 3 kVA (B)Vl＝220V，SL＝200kVA
(C)Vl＝220 3 V，SL＝200kVA (D)Vl＝220V，SL＝100 3 kVA。
11. 額定為 10kVA、220V/110V 的雙繞組單相變壓器，改接成 330V/220V 的降壓型 自耦變壓器，則自耦變壓器的額定輸出容量約為何？
(A)50kVA (B)40kVA (C)30kVA (D)15kVA。
12. 將三相感應電動機控制成發電機運轉，此時轉子的轉差率(slip)s 應為何？ (A)s＞1 (B)s＝1 (C)0＜s＜1 (D)s＜0。 13. 三相感應電動機的額定線電壓為 220V，額定頻率為 60Hz，極數為 8 極；若轉速 為 810 轉/分，則轉子繞組的電流頻率為何？ (A)6Hz (B)4Hz (C)3Hz (D)2Hz。 14. 輸入 220V、60Hz 電壓於 4 極 3 kW 的三相感應電動機。當轉差率 s＝1 時，電動 機輸出的轉矩稱為： (A)起動轉矩 (B)負轉矩(發電區的轉矩) (C)額定轉矩 (D)崩潰轉矩。 15. 單相電容起動式感應電動機，起動過程中離心開關會切斷起動繞組(輔助繞組)的 電流，此時的轉子轉速約為多少？ (A)10%同步轉速 (B)75%同步轉速 (C)100%同步轉速 (D)120%同步轉速。 16. 三相同步發電機的額定線電壓為 220V，頻率為 60Hz；若轉速為 150 轉／分，則 極數為何？ (A)48 極 (B)24 極 (C)8 極 (D)2 極。 17. 下列有關三相同步發電機阻尼繞組之敘述，何者正確？ (A)阻尼繞組與電樞繞組串聯 (B)阻尼繞組與激磁場繞組串聯 (C)阻尼繞組為短路 (D)阻尼繞組為開路。
18. 三相同步電動機極數為 6 極，頻率為 60Hz 時，若輸出總功率為 12560W，忽略 旋轉損失，則輸出轉矩約為多少牛頓－米(N－m)？ (A)50 (B)100 (C)200 (D)300。 19. 三相同步發電機額定為 50kVA，額定線電壓為 200V，頻率為 60Hz，已知其短路 比為 1.25，則同步阻抗為何？ (A)1.25Ω (B)0.81Ω (C)0.64Ω (D)0.24Ω。 20. 兩相感應式伺服電動機，當以電壓控制輸出轉矩時，其控制繞組與激磁繞組的電 流相位差為何？ (A)180 度 (B)120 度 (C)90 度 (D)45 度。
第二部份：電子學實習(第 21 至 35 題，每題 2 分，共 30 分)
21. 如圖(一)所示之電路，稽納二極體之 VZ＝5V，最大額定功率為 200mW，且其逆 向最小工作電流(膝點電流)IZK＝0A。若 vo要維持在 5V，則負載電阻 RL值之範 圍為何？ (A)10Ω～50Ω (B)50Ω～100Ω (C)100Ω～500Ω (D)500Ω～900Ω。 圖(一) 22. 如圖(二)所示之理想二極體電路，若 vi為±12V、頻率為 100Hz 之對稱方波，則 vo之平均值約為何？ (A)－3V (B)－1.5V (C)1.2V (D)2.5V。 圖(二)23. 如圖(三)所示之理想二極體電路，若 vi＝10sin(377t)V 且 VE＝3V，則下列敘述何 者正確？ (A)若 vi＞VE，則二極體導通且 vo＝－vi (B)若 vi＜VE，則二極體導通且 vo＝－VE (C)若 vi＞VE，則二極體導通且 vo＝VE (D)若 vi＜VE，則二極體不導通且 vo＝vi。 圖(三) 24. 以指針型三用電表歐姆檔判別 BJT 接腳，若號接腳分別對號與號接腳測試 時皆呈現導通狀態，則號接腳為下列何者？ (A)基極 (B)源極 (C)集極 (D)射極。 25. 如圖(四)所示之電路，BJT 之β＝120，VBE＝0.7V，若 BJT 工作在主動區且 IB＝ 0.03 mA，則 RB值約為何？ (A)95.5kΩ (B)110.5kΩ (C)212.7kΩ (D)255.2kΩ。 圖(四) 26. 如圖(五)所示之電路，BJT 之β＝100，VBE＝0.7V，則 VCE約為何？ (A)9.2V (B)8.2V (C)7.6V (D)6.6V。 圖(五)
27. 如圖(六)所示之電路，BJT 之β＝100 且工作於順向主動區，基極交流電阻 rπ＝ 1kΩ，則輸入阻抗 Zi約為何？ (A)818Ω (B)2246Ω (C)3125Ω (D)4500Ω。 圖(六) 28. 若 BJT 共射極放大器電路之電壓增益大小為 100，當輸入電壓訊號 vi(t)＝20 sin(ωt)mV 時，則其輸出電壓訊號為何？
(A)－2cos(ωt)V (B)2cos(ωt)V (C)－2sin(ωt)V (D)2sin(ωt)V。
29. 下列有關 BJT 串級放大電路之敘述，何者正確？ (A)RC 耦合串級放大器之前後級阻抗匹配容易 (B)直接耦合串級放大器之低頻響應佳 (C)變壓器耦合串級放大器沒有直流隔離作用 (D)RC 耦合串級放大器之前後級直流工作點會相互影響。 30. 某工作於飽和區之增強型 N 通道 MOSFET，其臨界電壓 VT＝4V，當閘－源極間 電壓 VGS＝6V 時，汲極電流 ID＝2mA；則當 ID＝8mA 時，其 VGS應為何？ (A)9V (B)8V (C)7V (D)5V。 31. 下列有關圖(七)所示放大器電路之敘述，何者正確？ (A)輸入阻抗 Zi為 RGRS/(RG＋RS) (B)輸出阻抗 Zo為 RD (C)vo和 vi同相位 (D)輸入阻抗 Zi無窮大。 圖(七)
32. 如圖(八)所示之理想運算放大器電路，vo值應為何？ (A)0V (B)4V (C)8V (D)12V。 圖(八) 33. 如圖(九)所示之理想運算放大器電路，若 vo＝8V，則 vi應為何？ (A)－4V (B)－3V (C)1V (D)2V。 圖(九) 34. 下列有關圖(十)所示多諧振盪器電路之敘述，何者正確？ (A)為單穩態多諧振盪器電路 (B)C2之功用為降低雜訊干擾 (C)正常工作下，C1之電壓 vc最高值為＋VCC (D)vo之波形為三角波。 圖(十)
35. 如圖(十一)所示之電路，若 vi為 1V 之直流電壓，則下列敘述何者正確？ (A)其上臨限電壓為 2V (B)其下臨限電壓為－2V (C)為反相施密特觸發器 (D)vo＝12V。 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. 下列何種方式，可防止人員感電事故？ (A)電氣設備非帶電的金屬外殼接地 (B)電氣設備接保險絲 (C)電氣設備接電磁開關 (D)電氣設備接電容器。 37. 指針型三用電表不能直接用來測量下列哪一項目？ (A)交流電流 (B)交流電壓 (C)直流電壓 (D)直流電流。 38. 直流電壓源 E 與 4Ω、6Ω及 8Ω三個電阻串聯，三用電表量測 8Ω電阻的電壓為 12V，則直流電壓源 E 的電壓值為何？ (A)9V (B)12V (C)15V (D)27V。 39. 如圖(十二)所示電路，若 a、b 兩端短路時測得短路電流為 5A，a、b 兩端測得開 路電壓為 20V。當 a、b 兩端連接負載時，則負載可獲得之最大功率值為何？ (A)25W (B)50W (C)100W (D)150W。 圖(十二) 40. 無熔絲開關(NFB)的框架容量(AF)、跳脫容量(AT)及啟斷容量(IC)規格，三者之間 的大小關係，下列何者正確？ (A)啟斷容量小於框架容量，但大於跳脫容量 (B)啟斷容量小於框架容量，且小於跳脫容量 (C)啟斷容量大於框架容量，但等於跳脫容量 (D)啟斷容量大於框架容量，且大於跳脫容量。 41. 下列有關用電設備絕緣與接地之敘述，何者正確？ (A)周圍濕度升高，則絕緣電阻升高 (B)低接地電阻為佳 (C)絕緣電阻越低越好 (D)接地電阻越高越好。42. 下列有關單相感應型瓦時計之敘述，何者正確？ (A)電壓線圈匝數多、線徑粗與負載並聯 (B)電流線圈匝數少、線徑細與負載串聯 (C)電壓線圈磁場與電流線圈磁場作用，產生脈動磁場 (D)電壓線圈磁場與電流線圈磁場作用，產生移動磁場。 43. 電容器上標示 102J，則此電容器之電容量為何？ (A)102±5%μF (B)1000±5%μF (C)1000±5%pF (D)1000±10%nF。 44. 如圖(十三)所示之電路，當開關 S 閉合經過一段長時間，電路呈現穩態後，1μF 電容器上的電壓 vc約為何？ (A)0.52V (B)1.34V (C)2.22V (D)3.40V。 圖(十三) 45. 某電阻壓降為 v(t)＝220 2 sin(377t－30°)V，若用交流電壓表量測此電阻壓降， 則下列敘述何者正確？ (A)電表與該電阻串聯，顯示 220 2 V (B)電表與該電阻並聯，顯示 220 2 V (C)電表與該電阻串聯，顯示 220V (D)電表與該電阻並聯，顯示 220V。 46. 如圖(十四)所示之電路，若 vs(t)＝200cos(5t)V，則電源提供的視在功率為何？
(A)10kVA (B)10 2 kVA (C)20kVA (D)20 2 kVA。
圖(十四) 47. 下列有關指針型功率因數表之敘述，何者正確？ (A)功率因數落後(lag)時，指針順時針偏轉，為電容性負載 (B)功率因數超前(lead)時，指針逆時針偏轉，為電感性負載 (C)不能判斷為電容性或電感性負載 (D)指針固定於刻度中央，功率因數是 1.0。 48. 一日光燈接於 110V 電源，其電流為 0.6A，消耗之電功率為 39.6W，則其功率因 數為何？ (A)0.3 (B)0.6 (C)0.8 (D)0.9。 49. 積熱電驛的動作係因受到下列何者的作用？ (A)熱 (B)液壓 (C)氣壓 (D)光。
50. 三相感應電動機若以 Y－△起動法來起動，則其起動線電流為△接直接起動線電 流的幾倍？ (A)3 (B) 3 (C) 3 1 (D) 3 1 。
105 學年度四技二專統一入學測驗
電機與電子群電機專業(二) 試題詳解
1.(C) 2.(A) 3.(D) 4.(C) 5.(B) 6.(D) 7.(C) 8.(A) 9.(C) 10.(D) 11.(C) 12.(D) 13.(A) 14.(A) 15.(B) 16.(A) 17.(C) 18.(B) 19.(C) 20.(C) 21.(C) 22.(D) 23.(C) 24.(A) 25.(B) 26.(D) 27.(A) 28.(C) 29.(B) 30.(B) 31.(B) 32.(C) 33.(B) 34.(B) 35.(D) 36.(A) 37.(A) 38.(D) 39.(A) 40.(D) 41.(B) 42.(D) 43.(C) 44.(A) 45.(D) 46.(B) 47.(D) 48.(B) 49.(A) 50.(D) 1. 法拉第定律 e＝N t △ △ 。 2. 分激場繞組與電樞繞組並聯； 補償繞組、中間極繞組、串激場繞組均與電樞繞組串聯。 3. 由 E＝Kψn ∴ E V 200 ＝ 1800 ) 10 4 ( K 1200 ) 10 5 ( K 3 3 〃 〃 〃 〃 － － ∴E＝240V。 4. Ia＝ V 100 KW 10 ＝100A，ε%＝ V R Ia a ×100%＝ V 100 05 . 0 A 100 ×100%＝5%。 5. η＝ in loss in P P P － ×100%＝ A 20 V 200 W 800 A 20 V 200 － ×100%＝0.8。 6. 200A＝ R 4 . 0 V 200 Ω＋ ∴R＝0.6Ω。 7. ( 2 1 )2＝ 4 1 。 8. ReL＝ eH2 a R ＝ 2 10 50Ω ＝0.5Ω。 9. 磁化電流的相位落後輸入電壓 90 度。 10. 負載側的線電壓 Vl＝220V；額定總視在功率 SL＝ 3 ×100KVA。 11. SA＝10KVA[ 1 110 220 ＋ ]＝30KVA。 12. 發電機運轉時轉子的轉差率(slip)：s＜0。 13. Ns＝ 8 60 120 ＝900rpm，S＝ 900 810 900－ ＝0.1，f2＝Sf＝0.1×60Hz＝6Hz。 14. 轉差率 s＝1 時，電動機輸出的轉矩稱為：起動轉矩。 15. 離心開關約於 75%同步轉速會切斷起動繞組(輔助繞組)的電流。 16. 150rpm＝ P 60 120 ∴P＝48 極。 17. 阻尼繞組為短路。
18. Ns＝ 6 60 120 ＝1200rpm；T＝ 8 P ω ＝ 60 rp m 1200 2 W 12560 π ＝100(N-m)。 19. Ia＝ V 200 3 KVA 50 ＝144.3A ∴(Ia)S＝144.3A×1.25＝180A；ZS＝ A 180 3 V 200 ＝0.64Ω。 20. 兩相感應式伺服電動機，當以電壓控制輸出轉矩時，其控制繞組與激磁繞組的電 流相位差為 90 度。 21. IZ(max)＝ Z (max) Z V P ＝ A 5 mW 200 ＝40mA I100Ω＝ K 1 . 0 5 10－ ＝50mA mA 50 0 mA 50 I I I mA 10 mA 40 mA 50 I I I ZK 100 (max) L (max) Z 100 (min) L ＝ － ＝ － ＝ ＝ － ＝ － ＝ Ω Ω Ω ＝ ＝ ＝ Ω ＝ ＝ ＝ 100 mA 50 V 5 I V R 500 mA 10 V 5 I V R (max) L Z (min) L (min) L Z (max) L 22. Vo(av)＝ 2 ) 3 ( 8＋－ ＝2.5(V) 23. (1)Vi≧－3V：D ON Vo(＝Vba)＝3V (2)Vi＜－3V：D OFF Vo(＝Vba)＝－Vi ∴Vi＞VE(＝3V)：D ON Vo(＝Vba)＝VE(＝3V) 24. 基極與集極或射極，皆呈現單向導通特性。
25. I'C＝IC＋IB＝(1＋β)IB＝(1＋120)×0.03mA＝3.63mA
26. VBB＝12× K 85 K 65 K 85 ＋ ＝6.8V RB＝65K//85K＝36.83KΩ IE＝ K 3 101 K 83 . 36 7 . 0 8 . 6 ＋ － ＝1.813mA VCE＝12－1.813m×3K＝6.561V≒6.6V 27. Zi＝45K//5K//1K＝ K 1 1 K 5 1 K 45 1 1 ＋ ＋ ＝ 45 9 1 K 45 ＋ ＋ ≒818Ω 28. Vo＝－AVVi＝－100×20sinωt(mV)＝－2sinωt(V) 29. R－C 耦合與變壓器耦合串級放大器之前，後級直流皆有隔離作用，直流工作點 不會互相影響，但 R－C 耦合之前，後級阻抗不易匹配。 30. K＝ 2 T GS D ) V V ( I － ＝ (6V 4V)2 mA 2 － ＝0.5mA/V 2 VGS＝VT＋ K ID ＝4V＋ 2 V / mA 5 . 0 mA 8 ＝8V 31. (1)Zi＝RG；(2)Zo＝RD；(3)CS 放大器之 Vo與 Vi反相。 32. Vo＝V＋＝16× K 6 K 6 K 6 ＋ ＝8V 33. 8＝－ K 10 K 40 ×[Vi－(－1)]＝－4(Vi＋1) ∴Vi＝－3V 34. (A)無穩態多諧振盪器；(C)VC1(max)＝ 3 2 VCC；(D)Vo為脈波。 35. (1)非反相施密特觸發器 (2)－2＝VH ＋ × K 100 K 10 K 100 ＋ ＋(－12)× 100K 10K K 10 ＋ ∴VH ＋ ＝－1V (3)－2＝VH － × K 100 K 10 K 100 ＋ ＋12×100K 10K K 10 ＋ ∴VH － ＝－3.4V (4)Vi＝1V 時，由 Vi－Vo轉移特性曲線可知 Vo＝12V 36. 接地處理。 37. 三用電表不能測量交流電流。 38. 串 I＝ 8 12 ＝1.5A E＝1.5(4＋6＋8)＝27V
39. RL＝RTh＝8//8＝4Ω 8 16 VTh－ －3＋ 8 VTh ＝0 VTh＝20V PLmax＝ 4 4 202 ＝25W 40. IC＞AF＞AT 41. 接地電阻愈小愈好；絕緣電阻愈大愈好。 42. 電壓線圈 R 大，匝數多，線徑細與負載並 電流線圈 R 小，匝數少，線徑粗與負載串 43. C＝10×102PF±5%＝1000PF±5% 44. DC 穩態 C . O C C . S L I= 13 4 . 3 ＝0.262A I1＝0.262× 10 40 10 ＋ ＝0.052A VC＝0.052×10＝0.52V 45. 電壓表與 R 並聯量有效值 220V 46. AC Ω ＝ ＝ Ω ＝ ＝ 1 2 . 0 5 1 X 2 4 . 0 5 X C L RLC 並
Y＝ 2 1 ＋ 2 j 1 ＋ 1 j 1 － ＝ 2 1 ＋j 2 1 ＝ 2 2 ∠45°
I ＝ 2 200 ∠90°× 2 2 ∠45°＝100∠135° PA＝S＝ 2 200 ×100＝10000 2 VA＝10 2 kVA 48. 39.6＝110×0.6×cosθ，cosθ＝0.650. △ I I Y ＝ 3 1
