【108】四技二專統一入學測驗 108~1
四技二專
統一入學測驗
電機與電子群專業科目(一)(二) 基本電學、基本電學實習
(本試題答案係依據統一入學測驗中心於108 年 5 月 6 日公布之標準答案)
試題分析
一、命題焦點:
基本電學:
試題難度中等,計算較為繁重,耐心作答仍可獲得高分!
基本電學實習:
試題簡單,電工法規屬於基礎常識,而工配部分也與檢定有所結合,認真的 同學可輕鬆得分!
二、配分比例表:
A 基本電學 題數 B 基本電學實習 題數
1. 電學概論 2 1. 工場安全及衛生 0
2. 電阻 1 2. 銲接練習 0
3. 串並聯電路 2 3. 電阻、電壓及電流之量測 2
4. 直流網路分析 4 4. 直流電路實驗 2
5. 電容與靜電 2 5. 導線之連接及處理 1
6. 電感與電磁 2 6. 屋內配線 3
7. 直流暫態 2 7. 電子儀表之使用 1
8. 交流電 1 8. 直流暫態實驗 1
9. 基本交流電路 2 9. 交流電路實驗 1
10. 交流電功率 3 10. 電功率及電能量實驗 1 11. 諧振電路 3 11. 照明及電熱器具檢修 1
12. 交流電源 1 12. 低壓工業配線 2
合 計 25 合 計 15
108 年
3581-X﹝M﹞夾入3581、3581-R、3583、3583-R
108~2 【108】四技二專統一入學測驗
電機類、資電類專業科目(一)―基本電學:
____ 1. 如圖(一)所示之電路,若所有電容之初值電壓皆為零,開關與電容皆 視為理想,C 為 0~10a F之可變電容器。若將C 調整在 4a F,開關 SW 打開時Vab 40V,而開關 SW 閉合時,Vab 80V。當開關 SW 閉合狀態下,若欲使 Vab與 Vbc相同,則電容 Ca之值應調整為多少
F? (A)8 (B)4 (C)2 (D)1。
電容與靜電 ____ 2. 如圖(二)所示之平行板電容器 C,已知兩極板之面積為 10m2,間距
d 1mm,介質相對介電係數 r 100 / 8.85。若此電容器初始儲能為 零,則當開關SW 閉合後 0.1 秒時,電容器兩極板間之電場強度(V/m) 約為何?(e 2.718 )
(A)6320 (B)3680 (C)2880
(D)1440。 直流暫態
____ 3. A、B 兩線圈相鄰放置,線圈 A 有 800 匝,線圈 B 有 1000 匝。控制 線圈A 之電流在 1 秒內線性增加 10A,使得線圈 B 之磁通量因而由 0.8Wb 線性增加至 0.9Wb,則線圈 B 之互感應電勢大小為何?
(A)1000V (B)800V (C)100V (D)10V。 電感與電磁 ____ 4. 若流經一理想電感器的電流為一脈動直流電流,則下列敘述何者正
確? (A)電感器沒有儲存能量 (B)電感器兩端之感應電壓恆為零 (C)電感器兩端之感應電壓恆為正 (D)電感器兩端之感應電壓可能
為正或負。 電感與電磁
1. (A) 2. (A) 3. (C) 4. (D)
圖(一)
圖(二)
【108】四技二專統一入學測驗 108~3
____ 5. 如圖(三)所示之電路,電路之時間常數為,若電容之初值電壓為零,
在t 0 時將開關SW 切入位置 1,並在t 5 時,再將開關 SW 切回 位置2。則t 0 之後v ( ) v ( ) v (6 ) v (6 )R C R C 之值為何?
(A)E (B)0.5E (C)0.368E
(D)0.144E。 直流暫態 ____ 6. 如圖(四)所示之電路,開關 SW 閉合 一段時間達穩態後,在t 0 時將開關 SW 切離,則切離瞬間電感器兩端之 電壓v 為何? L
(A)10V (B)20V (C)40V
(D)50V。 直流暫態
____ 7. 有 一 60Hz 之 弦 波 電 壓 源 , 當t 100 / 9 毫 秒 時 電 壓 達 到 最 小 值 –110V,則當t 為下列何者時,此電壓源之瞬間電壓為零? (A)0 秒 (B)1/115 秒 (C)1/144 秒 (D)1/181 秒。 交流電 ____ 8. 如圖(五)所示之電路,若v(t) 20 2sin(5t)V ,
則電路總電流i(t)為何?
(A)2sin 5t( 45 A) (B)2sin 5t( – 45 A) (C)2 2sin 5t( – 45 A)
(D)2 2sin 5t( 45 A) 。基本交流電路
____ 9. 如圖(六)所示之電路,若 R、X 、L X 、C1 X 之阻抗值皆為 2C2 ,則 電路中電感抗X 兩端之電壓大小為何? L
(A)5V (B)15V (C)20V
(D)30V。 基本交流電路
5. (A) 6. (B) 7. (C) 8. (B) 9. (C)
圖(三)
圖(四)
圖(五)
圖(六)
108~4 【108】四技二專統一入學測驗
____ 10. 如圖(七)所示之電路,已知電路之功率因數為 0.6,XL ,則電路6 之R 為何?
(A)8 (B)12 (C)15
(D)18。 交流電功率
____ 11. 有一交流電源v(t) 100 2sin 377t ( 10 V) 供應某負載,若負載電流 (
i(t) 10 2sin 377t 5 ) 0 A,則此負載的平均功率P 及虛功率 Q 分別 為何? (A)P 1000W,Q 500VAR(電感性) (B)P 1000W,
Q 866VAR ( 電 感 性 ) (C)P 500W , Q 500VAR( 電 容 性 ) (D)P 500W,Q 866VAR(電容性)。 交流電功率 ____ 12. 如圖(八)所示之 RLC 負載電路,若v t( )100 2sin 37( 7t)V,負載
R 6 ,XL ,8 XC ,則負載的平均功率 P 與虛功率 Q 分別5 為何?
(A)P 600W,Q 1200VAR(電容性)
(B)P 866W,Q 1600VAR(電容性)
(C)P 600W,Q 600VAR(電感性)
(D)P 866W,Q 866VAR(電感性)。 交流電功率 ____ 13. RLC 串聯電路,當電路發生諧振時,下列敘述何者正確? (A)電路
之消耗功率為最小 (B)若 L/C 為定值時,當電路電阻愈大,則頻率 響應愈好,選擇性愈佳 (C)若電路電阻為定值時,當 L/C 之比值愈 大,則電感器元件之端電壓會愈大 (D)當電路之工作頻率大於諧振
頻率時電路呈電容性。 諧振電路
____ 14. 有 一 RLC 並 聯 電 路 , 並 接 於v t( )10 sin 100( 0t)V 之 電 源 , 已 知 R 5 ,C 20 F ,欲使電源電流得到最小電流值,則電感 L 應為 何? (A)5mH (B)0.05H (C)0.5H (D)0.8H。 諧振電路 ____ 15. 有一 RLC 串聯諧振電路,接於交流電源,若此電路的諧振頻率為
1kHz,頻帶寬度為 50Hz,當電路於截止頻率時之平均消耗功率為 500W,則電路在諧振時之平均消耗功率為何? (A)250W (B)500W
(C)1000W (D)2000W。 諧振電路
10. (A) 11. (D) 12. (A) 13. (C) 14. (B) 15. (C)
圖(七)
圖(八)
【108】四技二專統一入學測驗 108~5
____ 16. 有一三相平衡電源,當接至平衡三相 Y 接負載時,負載總消耗功率 為 1600W,若外接電壓與負載每相阻抗不變之下,將負載改為連 接,且負載仍然能正常工作,則負載總消耗功率為何? (A)1600W (B)2400W (C)3200W (D)4800W。 交流電源 ____ 17. 在一均勻電場中,將一基本電荷由 a 點移至 b 點需作功為 2 電子伏特
(eV),若 a 點電位為 2.5V,則 b 點電位為何? (A)1.5V (B)3V
(C)4.5V (D)6V。 電學概論
____ 18. 在一均勻電場中,若要在 0.05 秒內將一基本電荷由 a 點等速移至 b 點,其中a 點電位為 10V,b 點電位為 20V,且 a、b 相距 5 公分,則 所需之力和功率各為何? (A)1.6 牛頓,1.6 瓦特 (B)1.6 10 –19牛 頓,1.6 10 –19瓦特 (C)3.2 牛頓,3.2 瓦特 (D)3.2 10 –17牛頓,
3.2 10 –17瓦特。 電學概論
____ 19. 有一內裝 10 公升水之電熱水器,額定規格為 100V/10A,水溫為 10°C,若以額定送電加熱 60 分鐘後,則水溫變為幾°C 和消耗多少度 電? (A)96.4°C,1 度電 (B)96.4°C,5 度電 (C)86.4°C,5 度電
(D)86.4°C,1 度電。 電阻
____ 20. 如圖(九)所示之電路,當開關 SW 打開(off)時之 a、b 兩端電壓Vab(off) 與SW 閉合(on)時之 a、b 兩端電壓Vab(on)之關係為何?
(A)Vab(off ) 12Vab(on) (B)Vab(off ) 4.5Vab(on) (C)Vab(off ) Vab(on) (D)Vab(off ) 0.5Vab(on)。
串並聯電路 ____ 21. 如圖(十)所示之電路,
則E 和 I 之值各為何?
(A)36V,54A (B)36V,36A (C)54V,54A
(D)54V,36A。 串並聯電路
16. (D) 17. (C) 18. (D) 19. (A) 20. (C) 21. (B) 圖(九)
圖(十)
108~6 【108】四技二專統一入學測驗
____ 22. 如圖(十一)所示之電路,則I 與1 I 之關係為何? 2 (A)I112 I2
(B)I16 I2 (C)I13 I2
(D)I1 。 I2 直流網路分析 ____ 23. 如圖(十二)所示之電路,則由
a、b 兩端看入之戴維寧等效電 路之電壓E 和電阻th R 各為th 何?
(A)Eth 18V,Rth 10 (B)Eth 24V,Rth 10 (C)Eth 18V,Rth 24
(D)Eth 24V,Rth 。 24 直流網路分析 ____ 24. 如圖(十三)所示之電路,若於 a、b 兩端接24之負載,則此負載消
耗之功率為何?
(A)36.0W (B)48.5W (C)62.8W
(D)73.5W。 直流網路分析
____ 25. 如圖(十四)所示之電路,求R 為多少時可由電源獲得最大功率及所獲x 得的最大功率Pmax為何?
(A)Rx ,4 Pmax 100W (B)Rx ,10 Pmax100W (C)Rx ,4 Pmax 120W
(D)Rx ,10 Pmax120W。 直流網路分析
22. (B) 23. (A) 24. (D) 25. (A)
圖(十一)
圖(十二)
圖(十四) 圖(十三)
【108】四技二專統一入學測驗 108~7
電機類專業科目(二)―基本電學實習:
____ 1. 關於直流電流的量測,下列敘述何者錯誤? (A)電流表使用時必須 與待測負載串聯 (B)應選用直流電流表,不須考慮其極性 (C)電流 表的選用,其內阻愈小愈佳 (D)測量時電流表的滿刻度值必須大於
待測值。 電阻、電壓及電流之量測
____ 2. 如圖(一)所示之實驗電路,其中
○
A1 及○
A2 為電流表,○
V1 及○
V2 為電壓表,且各有其指示值。當開關S 閉合,各電表有新的指示值(與開 關閉合前的指示值不同),則各電表指示值在開關閉合前後的變化如 何?
(A)
○
V1 的指示值變小 (B)○
V2 的指示值變大 (C)○
A1 的指示值變小 (D)○
A2 的指示值變小。電阻、電壓及電流之量測
____ 3. 有三個電路如圖(二)所示,其中 A
○
為電流表。若(a)電路的電流表指 示值為 1A;改接成(b)電路後,其電流表指示值為 3A;再改接成(c) 電路,則其電流表指示值為何? (A)4A (B)3A (C)2A (D)1A。直流電路實驗
圖(二)
____ 4. 如圖(三)所示,以電壓表測得 a、b 兩端的電壓為 12V,以電流表接於 a、b 兩端時的指示值為 3A。現若將一4的電阻接於a、b 兩端,則 此電阻兩端電壓及消耗功率大小為何?
(A)6V、9W (B)6V、12W (C)9V、9W
(D)9V、12W。 直流電路實驗
1. (B) 2. (D) 3. (C) 4. (A)
圖(一)
圖(三)
108~8 【108】四技二專統一入學測驗
____ 5. 關於導線連接的絕緣處理,PVC 電線使用 PVC 絕緣膠帶纏繞連接部 分,使與原導線之絕緣相同,纏繞時以 PVC 絕緣膠帶寬度二分之一 重疊交互纏繞,且須掩護原導線之絕緣外皮多少 mm 以上? (A)5 (B)10 (C)15 (D)20。 導線之連接及處理 ____ 6. 為了防止感電事故,住宅的浴室插座分路須裝設下列何種漏電斷路
器? (A)額定感度電流 50mA、動作時間 0.5 秒以內 (B)額定感度 電流50mA、動作時間 0.1 秒以內 (C)額定感度電流 30mA、動作時 間0.5 秒以內 (D)額定感度電流 30mA、動作時間 0.1 秒以內。
屋內配線 ____ 7. 如圖(四)所示為單相三線式配
線,若中性線n 斷線(×表示 斷線處),則下列敘述何者正 確?
(A)燈泡 A 及燈泡 B 持續發亮 (B)燈泡 A 及燈泡 B 不再發亮
(C)燈泡 A 持續發亮、燈泡 B 不再發亮
(D)燈泡 A 不再發亮、燈泡 B 持續發亮。 屋內配線 ____ 8. 關於接地系統的接地極裝設,若以鐵管或鋼管作接地極,其內徑應在
多少mm 以上? (A)19 (B)16 (C)13 (D)11。 屋內配線 ____ 9. 使用 LCR 表量測一標示為 102 J 之陶瓷電容器,量測前已將電容器放
電完畢,則可能的量測值為何? (A)1020pF (B)102pF (C)10.2μF
(D)1.02μF。 電子儀表之使用
____ 10. 如圖(五)所示之電路,VB12V,R1R2 及2k R3 ,1k C 1 F, C 之初始電壓為 0,t 0s 時開關閉合,則下列敘述何者正確?
(A)此電路之充電時間常數為 1ms (B)t 1s 時,電壓v (t) 約為 6V C (C)t 1s 時,流過R 電流約為 1mA 2 (D)t 0 s 時,流過R 電流約為 1mA。 3
直流暫態實驗
5. (C) 6. (D) 7. (B) 8. (A) 9. (A) 10. (B)
圖(四)
圖(五)
【108】四技二專統一入學測驗 108~9
____ 11. 如圖(六)所示之電路,R 1k 、L 100 mH、C 0.1 F ,電壓源有 效值為10V,當電路諧振時,下列敘述何者正確?
(A)諧振頻率為 10kHz
(B)電壓源流出之電流有效值為 10mA (C)流過 C 之電流有效值為 0A
(D)流過 L 之電流有效值為 1mA。 交流電路實驗 ____ 12. 利用二只單相瓦特表量測一交流 220V 三相三線負載,若接線無誤,
二只瓦特表讀值均為508W,則下列敘述何者正確? (A)該負載之有 效功率為 508W (B)該負載之功率因數為 0.866 (C)該負載之無效功 率為0VAR (D)該負載之有效功率為 1524W。 電功率及電能量實驗 ____ 13. 下列對於間接加熱式電鍋之敘述,何者錯誤? (A)煮飯電熱線由溫
度自動開關控制 (B)其溫度自動開關可用雙金屬材料製成 (C)煮 飯電熱線產生電功率會大於保溫電熱線產生之電功率 (D)煮飯電熱 線之電阻會大於保溫電熱線之電阻。 照明及電熱器具檢修 ____ 14. 如圖(七)之交流三相感應馬達控制電路圖,其中 GL 為綠色指示燈、
RL 為紅色指示燈、BZ 為蜂鳴器、MC 為電磁接觸器、TH-RY 為積熱 電驛與F1,F2 為保險絲,在正常運轉情形下,下列敘述何者正確?
(A)若馬達過載使 TH-RY 動作後 RL 燈亮 (B)馬達運轉時按下 OFF 按鈕後 RL 燈亮 (C)馬達運 轉時BZ 會響 (D)ON 按鈕並聯 一MC 之 a 接點,此電路稱為自 保持電路。 低壓工業配線
____ 15. 下列有關 61F-G1 液位控制器的電極棒式液位控制系統之敘述,何者 正確? (A)接點 E1'、E2'及 E3'為給水源之水位偵測電極棒接點,E1' 電極棒是偵測低水位 (B)接點 E1、E2 及 E3 為給水源之水位偵測電 極棒接點,E2 電極棒是偵測低水位 (C)接點 E1、E2 及 E3 為水塔之 水位偵測電極棒接點,E2 電極棒是偵測低水位 (D)接點 E1'、E2'及 E3'為水塔之水位偵測電極棒接點,E1'電極棒是偵測低水位。
低壓工業配線 11. (B) 12. (C) 13. (D) 14. (D) 15. (C)
圖(六)
圖(七)
108~10 【108】四技二專統一入學測驗
休息一下!看我一眼,茅塞頓開
析
電機類、資電類專業科目(一)―基本電學:
1. SW(OFF)
a a ab 2uF
Q C V 4 40 160 C Q
,Vbc Q2 160 80V
2 2
∴E 40 80 120V SW(ON)
Q =4A 80 320 C
,Vbc 120 80 40V ,C 320 8 F 2 Cx 40
∴Cx 6 F
電壓相同時Ca 6 2 8 F。 2. C A 8.85 10 12 100 103 1 F
d 8.85 10
, RC 100k 1 0.1s
1
VC 10 (1 e ) 6.32V ,E 6.323 6320V / m 10
。
3. AB B AB
A
0.9 0.8
M N 1000 10H
I 10
,e M IA 1010 100V
t 1
。
4. 脈動直流:大小改變,極性不變,根據法拉第感應電勢e L i t
,電流須為 交變電流才能產生感應電勢,脈動直流增加區段若為正值、減少區段則為負 值,故選(D)。
5. E(e ) E(1 e ) [ E(e )] E(e ) E1 1 1 1 。 6. SW(ON)穩態 50 10
i 1A
20 (10 //10) 10 10
,
SW(OFF)VL 50 (20 10) 1 20V 。 7. V 0.1 V sin 120m 0.1 Vm 30
9 9
,
m
0 V sin(120 t 30 ) t 1 s
144 。
解
【108】四技二專統一入學測驗 108~11
8. XL ,L 5 1 5 XC 1 1 10 C 5 0.02
Z 10 ( j5 / / j10) 10 j10 10 2 45 ,i(t) v(t) 2sin(5t 45 )A
Z 。
9. Z 2 [( j2 j2) / / j2] 2 ,IT V 20 10A Z 2
,
XL
V 10 2 20V。
10. L
2 2 2 2
L
Z 1 R X 6
P.F 0.6
R R R X R 6
R 8 。 11. ∵V 100 10 V,I 10 50 A , 60
∴P VIcos 100 10 cos 60 500W
Q VIsin 100 10 sin 60 866VAR,電流超前電壓(電容性)。
12. I 100 10A
10
L
V 100 100
I 10A
R jX 6 j8 10
P I R 100 6 600W 2
2
L L
Q I X 100 8 800VAR ,
2 2
C C
V 100
Q 2000VAR
X 5
Q 2000 800 1200VAR (QC QL,電容性)。
13. (A)串聯諧振,I 最大,功率最大。
(B)電阻愈大、Q 愈小、頻寬愈大、選擇性愈差。
(D)串聯電路f ,電感性電路。 f0 14. 並聯諧振時電流最小,故
1
LC 1
1000 L 20
2
L 1 0.05H 1000 20
。
15. 截止頻率為半功率點,故諧振頻率為截止頻率時功率之兩倍,得 1000W。
16. Y 接時,V 3Vp,IIp, Y P P V V
P 3 V I cos 3 cos 3 3Z
∴ V2
cos 1600W Z
接時,I 3Ip,V Vp,P 3 VP IP cos 3 V V cos
Z
108~12 【108】四技二專統一入學測驗
∴
V2
P 3 cos 3 1600 4800W
Z 。
【另解】∵VP 3VP,且PVP2 ∴P 3Pr 3 1600 4800W 。 17. W b a 2eV
V V V 2V
Q e
∴Vb 2 2.5 4.5V 。
18. W Q V 1.6 10 19 (20 10)2 17
F 3.2 10 N
s s 5 10
19 17
2
W Q V 1.6 10 (20 10)
P 3.2 10 W
t t 5 10
。
19. 0.24 (100 10) (60 60)
ms T 0.24PT T 86.4 C
10000 1
T2 86.4 10 96.4 C
100 10 60
W P t 1kW hr 1
1000 60
度電。
20. 如題圖,四個電阻與電源皆為並聯連接,故 SW 開關不影響V 。 ab 21. 如圖,E 3 12 36V ,I 36 36 36 18 36 3 36A
36 18 6 6
。
22. 根據中垂線平分法,將4移除,故I16I2。
23. Rth (12 / /6) 6 10 ,Eth 18 6 4 6 18V
12 6
。
24. Rth ,6 18 24 Eth 12 4 18 84V,
842
P 73.5W
4 24
。
25. Rth ,4 Eth 20 5 4 40V
當Rx Rth 時有最大功率4 max 402
P 100W
4 4
。
【108】四技二專統一入學測驗 108~13
電機類專業科目(二)―基本電學實習:
1. (B)直流電流表在使用時應注意極性。
2. S 閉合後總電阻下降,故 A1變大、V1變大;V1變大則V2變小、A2亦變小。
故選(D)。
3. 此為重疊定理實驗,依題圖,圖(a) 圖(c) 圖(b),故電流表為3 1 2A 。 4. 此為戴維寧定理實驗,Eth 12V ,Rth 12 4
3 , 接 上4後 電 阻 兩 端
ab
V 12 4 6V
4 4
,
62
P 9W
4 。
5. 依電工法規之屋內線路裝置規則第十五條規定,PVC 電線使用 PVC 絕緣膠 帶纏繞其連接部分,應以45°方向就 PVC 絕緣膠帶二分之一重疊交互纏繞,
並掩護導線之絕緣外皮15mm 以上。
6. 依電工法規之屋內線路裝置規則第六十二條規定,以防止感電事故為目的裝 置漏電斷路器者,應採用高感度高速型。
下表為漏電斷路器之種類:
類別 額定感度電流(毫安) 動作時間
高感度型 高速型
3、15、30 額定感度電流0.1 秒以內
延時型 額定感度電流0.1 秒以上 2 秒以內 中感度型 高速型 50、100、200、
300、500、1000
額定感度電流0.1 秒以內
延時型 額定感度電流0.1 秒以上 2 秒以內 7. 負載不平衡時,中性線斷路將造成負載燒毀,故斷路燈泡 A 與燈泡 B 皆不
再發亮。
8. 依電工法規之屋內線路裝置規則第二十九條第四項規定,鐵管或鋼管作接地 極,其內徑應在19 公厘以上。
9. 102J 10 10 25%pF 950pF ~ 1050pF ,故選(A)。
10. (A) RC [(2k / /2k) 1k] 1 2ms。 (B)穩態時電容器開路Vc 12 2k 6V
2k 2k
。
(C)穩態,
R2
I 12 3mA
2k 2k
。
108~14 【108】四技二專統一入學測驗
(D)戴維寧等效Rth (R // R ) R1 2 3 ,2k th B 2
1 2
E V R 6V
R R
瞬間,
3
R th
th
6 E 6
I 3mA
1k 1k R 2k
。
11. (A) 1 f 2 LC
≑1.59KHz。 (B)I V 10 10mA
R 1k
。
(C)(D) L C 4
C
X X wL 2 1 L 10 0.1 1k 2 L
,IL IC 10 10mA
1k 。
12. (A)(D)PT 508 508 1016W 。 (B)P.F. cos cos 0 1。
13. (D)煮飯時,所需功率較保溫時高,根據 V2
P R ,功率與電阻成反比,故煮 飯電熱線之電阻會小於保溫電熱線之電阻。
14. (A)若馬達過載使 TH-RY 動作後 RL 紅燈燈滅、綠燈 GL 亮、蜂鳴器響。
(B)馬達運轉時按下 OFF 按鈕後 RL 紅燈燈滅、綠燈 GL 亮。
(C)馬達正常運轉時,TH-RY 未動作,故蜂鳴器不會響。
15. 根據 61F-G1 電路圖說明接點 E1、E2 及 E3 用於水塔之水位偵測電極棒接點,
當水位低於E2 後開始動作,因此 E2 電極棒為低水位偵測。