類 科:電力工程、電子工程、電信工程 科 目:基本電學

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106年公務人員普通考試試題 代號: 43820 | 44020

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類 科:電力工程、電子工程、電信工程 科 目:基本電學

考試時間: 1 小時 30 分 座號:

※注意: 可以使用電子計算器,須詳列解答過程。

不必抄題,作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上,於本試題上作答者,不予計分。

本科目除專門名詞或數理公式外,應使用本國文字作答。

(請接背面)

一、如圖一為電晶體放大器之等效電路,以基本電學分析方法,試求:(每小題 10 分,

共 20 分)

i bv 1v 2 之關係式,其結果應該與集極( C 端)上任何訊號 v 3 ,和負載電阻 R 3 無關。

假設 v 1 = v 3 = 10 V , v 2 = 15 V , h ie = 10 Ω (相對而言可忽略) , h fe = 100 , R 1 = R 2 = 10 k Ω , 計算 i bi e

R

3

R

2

R

1

i

b

e fe b

i = (1+ h )i

h i

fe b

+ v

3

v

2

v

1

h

ie

+ +

圖一

二、如圖二,是任意成對的導線(導線 A 與 B)之間,產生電容性耦合干擾的等效電路。

試透過戴維寧(Thevenin)等效電路求解的過程,求跨於電阻 R 兩端的電壓 v Rv 1 的關係式,其中,假設 ω 為電壓 v 1 之角頻率, C 12 為電容性耦合干擾等效電路之電 容量。 (15 分)

 試 驗 證  之 結 果 , 當 阻 抗 值 低 時 , 則 v R 會 與 v 1 之 頻 率 的 值 有 關 ; 亦 即 , 當 )

( /

1 C 12 C 2

R << ω + ,求出 v Rv 1 的關係式。 (10 分)

R v1

C1

C2

C12

vR

+ +

圖二

2 3

3

12

R

i

b

(1 )

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106年公務人員普通考試試題 代號: 43820 | 44020

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三、如圖三,當電路達穩態時,流經電感電流為 2 安培,試求:(每小題 5 分,共 15 分)

跨於 a-b 兩端之電阻值 R ,並由左至右以 4 環色碼標示該電阻(5%之誤差值)。

假設在時間 t = 0 時,將開關 SW 快速切斷,在時間 t = 0 與 t = 0 . 1 秒時,個別跨於電 感兩端的電壓 V L

經過多少時間後,電感兩端的電壓為零 ( V L = 0 ) 。

圖三

四、將基本電子電路類比於另一領域之系統,稱之為電路類比(circuit analog)。例如,

機械系統的運動方程式,可以與基本電學中電路的網目(mesh),或節點(node)方 程式類比,其分別稱為串聯類比(series analog),或並聯類比(parallel analog)。如 圖四(a)中之機械系統,要了解其運動行為,可以將其透過並聯類比,而成如圖四(b) 中之 R-L-C 並聯之電子電路,再經由基本電學分析得其結果。今假設圖四(b)中,

) A ( 1000 sin

2

12 t

I L = , L = 10 mH , R =15 Ω , C = 100 μF ,試求:

E i (t ) 。(5 分)

I RI C 。(5 分)

圖四(b)電路中之甲、乙表各指示結果(不考慮電表之內阻)。(10 分)

電路之共振頻率。 (5 分)

fv

K

M

C

E (t)i

R L

IR IC

= = ( ) = = ( )

= = ( )

v

M C

K L

f R

質量 電容 法拉

彈簧 電感 亨利

黏滯阻尼 電阻 歐姆

IL

圖四(a) 圖四(b)

五、如 圖 五 (a) 之 線 圈 , 假 設 鐵 心 截 面 積 A = 0 . 5 cm 2 , 半 徑 r = 20 cm , 線 圈 繞 數 0 匝

0

= 10

N ,導磁係數 μ = 4 π × 10 6 ,試求:(每小題 5 分,共 15 分)

線圈之自感量 L 。

欲將此線圈之自感量減為 L = 0 . 02 mH ,則線圈繞數應減為多少?

假設將兩個如圖五(a)之線圈相鄰放置,如圖五(b),流入 N 1 的電流 I 1 在 0.2 秒內,由 0安培增到 5 安培;若兩線圈之互感量為 M = 0 . 4 H ,試求 c-d 兩端獲得多少應電勢 e M

Δi1

N

1

N

2

M

圖五(a) 圖五(b)

4 Ω

3 Ω 0.9 H 36 V sw

a R

b V

L

(t)

A

B

r

fv

fv

IR IL IC

電表 電表

1 2

1

數據

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參考文獻

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