108年 - 108 全國高級中等學校學生技藝競賽考試_海事水產類:船舶機電#141654

1. 有關電阻的敘述，下列何者正確？ (A) 電阻因材料而異的因素稱為電阻溫度係數 (B) 溫度上升金屬的電阻上昇 (C) 電阻與長度成反比 (D) 電阻與截面積成正比

2. 若電源電壓為 $V_t$，總電流為 $I_t$，兩並聯的電阻 $R_1$ 及 $R_2$，其通過的電流分別是 $I_1$ 及 $I_2$，則分流定理為下列何者？ (A) $I_1 = \frac{R_2}{R_1 + R_2} I_t$，$I_2 = \frac{R_1}{R_1 + R_2} I_t$ (B) $I_1 = \frac{R_1}{R_1 + R_2} I_t$，$I_2 = \frac{R_2}{R_1 + R_2} I_t$ (C) $I_1 = \frac{R_2}{R_1 + R_2} V_t$，$I_2 = \frac{R_1}{R_1 + R_2} V_t$ (D) $I_1 = \frac{R_1}{R_1 + R_2} V_t$，$I_2 = \frac{R_2}{R_1 + R_2} V_t$

3. 庫倫是以下何種單位？ (A) 磁場強度 (B) 磁通 (C) 電荷量 (D) 能量

4. 一個電容值為 C 的電容器與電感值為 L 的電感器並聯，將形成一槽狀電路(Tank circuit)，其共振頻率為下列何者？ (A) $f = \frac{1}{LC}$ (B) $f = \frac{1}{\sqrt{LC}}$ (C) $f = \frac{1}{2\pi LC}$ (D) $f = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$

5. 磁力線的數目稱為下列何者？ (A) 磁動勢 (B) 磁場強度 (C) 磁化力 (D) 磁通

6. 如果原本使用 220V, 2000 瓦特功率的加熱器, 如果電源接成 110V, 其發熱功率為何? (A) 2000 瓦特 (B) 1000 瓦特 (C) 500 瓦特 (D) 200 瓦特

7. 額定三相 440V 交流電源, 440V 是為下列何者? (A) 瞬時值 (B) 有效值 (C) 平均值 (D) 絕對值

8. 線圈割切磁力線, 產生磁感應電壓的工作原理稱為下列何者? (A) 法拉第定律 (B) 冷次定律 (C) 克希荷夫電壓定律 (D) 戴維寧定理

9. 佛萊銘右手定則的食指方向為下列何者? (A) 磁場方向 (B) 電流方向 (C) 電壓方向 (D) 運動方向

10. 額定 200V, 60Hz 交流電壓, 其負載電流為 10A, 60Hz, 具落後電壓 30 度的相位角, 則兩者的表達以下何者正確? (A) V(t) = 200sin(60t), I(t) = 10sin(60t - 30) (B) V(t) = 200√2 sin(120πt), I(t) = 10√2 sin(120πt - \( \frac{\pi}{6} \)) (C) V(t) = 200sin(60t), I(t) = 10sin(60t + 30) (D) V(t) = 200√2 sin(120πt), I(t) = 10√2 sin(120πt + \(\frac{\pi}{6} \))

11. 如果交流電的角頻率 ω 為 10 rad/s, 通過 RLC 的串聯電路, 其中 R = 4Ω, L = 1 亨利, C = 0.1 法拉, 則電路的總阻抗為下列何者? (A) Zt = 5.1 Ω (B) Zt = 15 Ω (C) Z_t = √13 Ω (D) Z_t = √97 Ω

12. 關於直流發電機的電樞反應, 下列敘述何者錯誤? (A) 間極和電樞相串聯, 可用以減少電樞反應 (B) 發電機在接上負載之後才會出現電樞反應 (C) 電樞反應會造成中性面順著旋轉的相反方向移位 (D) 中性面的偏移角度由轉子電流決定

13. 以下何者並非交流電的要素? (A) 最大值 (B) 初相位角 (C) 平均值 (D) 週期

14. 當螺旋管線圈中有磁力線變化，螺旋管線圈將會產生自感應電動勢，企圖阻止此一磁力線變化，此一性質稱為下列何者？ (A) 法拉第定律 (B) 佛萊明定則 (C) 互感應定律 (D) 冷次定律

15. 如果一電路的功率因數為 0.707，則該電路的無效功率比例為何？ (A) 0.293 (B) 0.707 (C) 0.414 (D) 0.577

16. 發電機的電樞鐵心使用一片一片的矽鋼片疊製而成，其目的為何？ (A) 減少磁滯損失 (B) 增加散熱效果 (C) 減少渦流損失 (D) 增加受磁面積

17. 有關交流電的線頻率 f，週期 T 及角頻率 ω 的關係，下列何者正確？ (A) f = 2π/T (B) ω = 2π/T (C) T = 2πf (D) ωf = 2π

18. 以下何者為直流電動機的轉矩方程式？其中轉矩為 T，轉速為 N，電壓為 V，電樞電流為 Iₐ，φ 為磁通。 (A) T = KφN (B) T = KφV (C) T = KφIₐ (D) T = KVIₐ

19. 不可在無載下運轉的直流電動機是下列何者？ (A) 串激式 (B) 並激式 (C) 複激式 (D) 它激式

20. 以下那一種電動機比較屬於定速電動機？ (A) 串激式 (B) 並激式 (C) 複激式 (D) 它激式

1. (1) 100瓦特的電燈，使用100V額定電壓，其對應的電阻為何？(3分)

(2) 如果使用開路電壓為100V，未知電源內阻的直流電源，供應兩組並接的100瓦特電燈，量得的負載電壓降為80V，對應的電源內阻為何？(4分)

(3) 此時每一燈泡的實際瓦特數為何？(3分)

2. (1) 一電熱器電阻為10Ω，若通過4安培的電流，使用1分鐘，其產生的熱量是多少焦耳？(5分)

(2) 一使用三相電源的電加熱器，工作電壓440V，工作電流為20安培，加熱了30分鐘，問其消耗了幾度電？(5分)

3. 100伏特的單相交流電供應一RLC的串聯電路，其中電阻為3Ω，電感抗為10Ω，電容抗為6Ω，請計算負載的視在功率、實功率、虛功率以及負載的功率因數。(10分)

(1) 請計算此時電動機內部的反電勢。(5分)

(2) 若負載轉矩增大，造成電樞電流增加為30A，此時電動機的轉速變為多少？(5分)