100-2 電機與電子群 專業科目(一) 共3 頁 第 1 頁
100 學年四技二專第二次聯合模擬考試
電機與電子群 專業科目(一) 詳解
100-2-03-4 100-2-04-4 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 C C D B D A D A C C A A C A C B C B C D B A D A A 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 B B B A A C C A B C C D A C C D A D B B C A A A B 第一部份:基本電學 1. (C) 電子伏特為能量單位 2. 0.002Ω=2mΩ=2×10−6kΩ=2×103μΩ 3. Q=I⋅t=1300m(A)×(H) ) C ( 4680 (sec) 3600 ) A ( 10 1300× 3 × = = − 4. 220 V 電壓加到 110 V,依比例計算原則 電阻不變時 2 1 V× ,所以 4 1 P× , 25W 4 1 100 P′= × = 功率100 W 變 300 W,燈泡數量 12個 W 25 W 300 n= = 5. 依比例計算原則,電流 6 A 變成 12 A 2 I× ,所以P×4,線路損失相同 表示電阻變成 4 1,所以線徑要變成 2 倍=6.0mm 6. 電阻平均值 = + =1000Ω 2 950 1050 R 誤差ε=(1050−1000)~(900−1000)=±50 誤差百分比 5% R %= ε =± ε ,電阻色碼應為棕黑紅金 7. 0.0025 4 . 0 ) 25 75 4 . 0 45 . 0 ( R T R C 25 C 25 − = − = Δ Δ = α ° ° 8. 依比例計算原則,R 與 2 R 並聯時,P、R 反比 電阻比為(1:2),功率比為(2:1) 因此電阻功率(600 W:300 W) ∵ 600 R V2 = ∴串聯後 200W R V 3 1 ) R 2 R ( V P 2 2 = × = + = 9. 電橋平衡,30 Ω 可拆除 總電阻R=50+[(10+20)//(20+40)]=70Ω 10. ∵V6Ω=2×R,∴ 3 R 6 R 2 I6Ω= = 由KCL,電路總電流 3 R 2 I= + 由KVL,60=I×(9//18)+2R,代入求得R= 12Ω 11. 電橋平衡, ) 12 3W 6 12 9 ( 12 I P 2 2× = + = × = 12. 將 Δ 型化為 Y 型,如下圖 Ω = + + + =24 [(12 8)//(12 18)] 36 R , 3A 36 108 I= = V 5 72 8 ) 5 3 3 ( V8Ω = × × = , V 5 108 18 ) 5 2 3 ( V18Ω= × × = 代入原來電路, 0.24A 30 ) 5 72 5 108 ( I30 = − = Ω 13. RTH =(36//18)+18=30Ω,再將72 V 化為 2 A 電流 源,ETH=(2+6−2)×12=72V 14. RTH =12//6=4Ω,重疊定理求ETH V 4 3 1 12 3 2 18 ) 6 // 12 ( 3 ETH = × − × + × = 當有最大功率轉移時, 1W 4 4 4 R 4 E P 2 TH 2 TH max = = × = 15. 由節點電壓法 k 12 10 V k 4 V k 6 16 V m 2 = − + + − 解方程式得V=10V 或求電流源左端戴維寧等效電路 如圖,V=6+(2k×2m)=10V 16. 總電容量 16 F 8 4 3 240 C = μ + + μ = 總電荷量Q=C⋅V=16μ×75=1200μC V 15 F 80 C 1200 C Q V80 F = μ μ = = μ ,Q30μF=Q=1200μC 17. 三電容電量分別為 3000 μC;2250 μC;2250 μC 因此串聯選用電量最小值2250 μC 總電容量 15 F 1 2 3 F 90 C = μ + + μ = 耐壓值 150V F 15 C 2250 C Q V = μ μ = = 或依比例計算原則,電容比30:45:90100-2 電機與電子群 專業科目(一) 共3 頁 第 2 頁 電壓比 3 2 1 90 1 45 1 30 1: : = : : 25 50 75 ) 2 1 50 ( 50 ) 50 2 3 ( × : : × = : : = 總電壓75+50+25=150V 18. (A) I N L= ⋅φ,φ與I 成正比 (B) 電感電壓 dt ) t ( di L ) t ( e = ⋅ ,為電流微分函數 (C) 電感儲能 LI2 2 1 W= (D) XL =2πfL,頻率與電感抗成正比 19. P 點電場強度為 0,表示 Q1對P 點與 Q2對P 點電場 強度方向相反,大小相等。 2 r Q K E= ,E 相同時 Q 與 r 成平方正比,因此當兩電荷相差 4 倍,依比例計算 原則,距離相差2 倍,r=4m 20. 求電容兩端戴維寧等效電路,將 Y 型化為 Δ 型 如下圖,則可得 45V ) 60 // 30 ( 60 60 60 ETH = + × = Ω = =20//60 15 RTH ,τ=RC=15×300μ=4.5msec ∴V (t) 45 (1 e 4.5m) t C − − × = 21. 化為戴維寧等效電路 Ω = + =(60//15) (12//24) 20 RTH V 14 ) 5 1 30 ( ) 3 2 30 ( ETH = × − × = sec 25 . 1 5 sec 2 t= > τ= 暫態結束,電感流過短路電流 0.7A 20 14 I= = 22. 由電流方式可知直流成分(平均值)為 5 A,其餘交流成 分平均值為0 A 23. 交流向量相加 ° ∠ = ° ∠ = + = + 53 25 2 53 2 50 2 40 j 2 30 v v1 2 有效值為25 2 24. 可使用三角形法推算,功率因數 0.6 電壓大小依比例原則可得電容電壓80 V 同時角度可推得電容電壓相角為 ° − = ° − ° + ° 53.1 90 21.9 15 25. IC = I2−I2R = 100 =10A 第二部份:電子學 26. 價電子數為 2 故離子電量Q=2×(1.6×10−19)=3.2×10−19C 27. (A) 摻入雜質稱為摻雜(雜質)半導體 (C) 雜質半導體導電度較高 (D) 增加逆向偏壓、空乏區寬度增加 28. D1、D2 皆導通,化為戴維寧等效電路 V 2 . 2 2 1 ) 6 . 0 5 ( Vo= − × = 29. = − = =76Ω 05 . 0 8 . 3 I 2 . 1 5 R max min 30. 負載電阻最大時,稽納功率最大 此時 0.15A 100 5 20 R V V I S Z S S = − = − = A 01 . 0 500 5 R V I L Z L= = = W 7 . 0 5 ) 01 . 0 15 . 0 ( V I PZ = Z× Z = − × = 31. 全波輸出平均值 ) 0.636 25.44V 5 1 200 ( VDC= × × = 32. 半波整流電容濾波二極體PIV=2Vm 33. 箝位電路波幅不變,且二極體向上,波形被向上拉到 最低3 V,故判別波幅 13 V~3 V 34. (A) CC 式電流增益遠大於 1 (C) CE 式功率增益最大
100-2 電機與電子群 專業科目(一) 共3 頁 第 3 頁 (D) CB 式電流增益最小 35. 共集極(CC)式電路具有大電流增益、高輸入阻抗及低 輸出阻抗的特性 36. ∵β⋅IB=1200mA>IC=800mA,電晶體工作於飽和 區 37. 49 6 . 19 20 6 . 19 I I I C E C = − = − = β 38. 增大RB可以使IB下降,工作點向截止點偏移 39. 3mA k 3 1 10 IE = − = , 0.98 1+β= β = α mA 94 . 2 m 3 98 . 0 I IC=α⋅ E = × = ) 1 ( ) k 3 m 94 . 2 20 ( V V VCE = CB− EB= − × − − V 18 . 12 1 18 . 11 + = = 40. 38.6 A ) k 1 101 ( k 400 7 . 0 20 IB ≅ μ × + − = mA 86 . 3 I IC=β⋅ B= ,IE=IC+IB≅3.89mA V 9 . 3 k 1 m 9 . 3 R I VE = E E = × = V 28 . 12 k 2 m 86 . 3 20 R I V VC= CC− C C= − × = V 6 . 4 V V VB= BE+ E= V 38 . 8 9 . 3 28 . 12 V V VCE = C− E = − = 41. 2.5mA k 2 5 10 IE = − = , 24.75 A 101 m 5 . 2 IB= = μ Ω = μ − = 174k 75 . 24 7 . 0 5 RB 42. (A) CE(旁路電容)的主要作用在於減少負回授,提高 電壓增益 43. (1+β)RE >>rπ,A RR 2 E C V≅− =− 44. RI≅(1+99)×(1+99)×50=500kΩ 45. N 通道 FET 主要載子為電子;P 通道才是電洞 46. (A) 空乏型 MOSFET 具有通道;增強型則無 (B) 空乏型 N 通道 MOSFET,VGS為正時為增強作用 DSS DS I I > ,VGS為負時為空乏作用IDS<IDSS (C) 增強型 MOSFET 當VGS>VT(臨限電壓)時,汲極 (D)與源極(S)才能導通 (D) 空乏型 P 通道 MOSFET,VGS為負時為增強作用 DSS DS I I > ,VGS為正時為空乏作用IDS<IDSS 47. 由於VGS=0,因此ID=IDSS V 5 . 12 k 5 . 1 I 20 Vo= − DSS× = 48. I K(V V )2 0.5(4 2)2 2mA T GS DS= − = − = 49. 由特性曲線IDS=3mA,VGS=−IDS×RS=−1.5V ∴ = =500Ω m 3 5 . 1 RS 50. AV=−gm×(rd//RD)=−2m×(20k//20k)=−20 V 2 . 0 m 10 20 Vo =− × =−