113年 - 113 教育部受託辦理公立高級中等學校教師甄選試題：電機科、控制科、冷凍空調科、電機空調科#122238

科目：教甄◆電子科/資訊科/電機科/冷凍空調科/控制科/電機空調科 | 年份：113年 | 選擇題數：20 | 申論題數：20

試卷資訊

所屬科目：教甄◆電子科/資訊科/電機科/冷凍空調科/控制科/電機空調科

選擇題 (20)

1. 電容器接上220V的電源，若要儲存44J的電能，試求電容器電容量為多少法拉(F)？ (A)F (B)F (C)F (D)F

2. 有一元件兩端加上的電壓，此時產生的電流，此元件的特性，下列敘述何者正確？ (A) 0.25H的電感器 (B) 0.25F的電容器 (C) 0.04H的電感器 (D) 0.04F的電容器(E)一律給分。

3. 交流RLC串聯諧振電路，R= 0.5Ω、L=160μH、C=100nF，試求電路品質因數Q？ (A) Q=40 (B) Q=80 (C) Q=120 (D) Q=160。

4. 三相繞組合成磁動勢大小為單相繞組磁動勢的多少倍？ (A)2倍 (B)1倍 (C)1.5倍 (D)0.5倍

5. 有關單相二線式供電系統之特性，下列敘述何者錯誤？ (A)系統有2條外接線，1條火線，1條地線 (B)火線電位為110V，通常採用紅色導線或黑色導線 (C)接到負載的地線採用白色導線，接到接地極的地線採用綠色導線 (D)供電系統與負載採用串聯接法。

6. 有關特殊二極體的特性，下列敘述何者錯誤？ (A)發光二極體的發光波長由能隙大小決定，且發光波長決定發光顏色 (B)光二極體工作於逆向偏壓，其逆向飽和電流的大小與光線強度成正比 (C)變容二極體利用外加逆向偏壓改變電容量，其電容量與逆向偏壓成正比 (D)蕭特基二極體接面為金屬半導體接面，需接順向偏壓0.2V~0.4V工作。

7. 下列敘述何者正確？ (A)1N60切入電壓較一般二極體低，經常用於檢測中頻，高頻載波又稱為檢波二極體 (B)濾波器電壓調整率越大電路越穩定 (C)電阻電容RC濾波器的R值越小濾波效果越好 (D)使用指針型三用電表R✕10Ω檔，以紅棒接陽極、黑棒接陰極時指針會偏轉代表二極體良好。

8. 如下圖所示電路，若變壓器之N1:N2:N3=4:2:1，=120sin(377t)V，則二極體D₁、D₂所承受的PIV值分別為多少？
(A)120V,60V (B)120V,90V (C)90V,90V (D)60V,30V

9. 小明於實習課時照電路圖a接線並畫出輸出特性曲線如圖b，假設小明先將工作點調整至輸出特性曲線中Q點位置，隨後減小電阻使得電路的工作點移動至位置1接著調整電阻使工作點回到Q點後再增加電阻使電路工作點移動至位置2，請問位置1和位置2分別可能為輸出特性曲線中的哪兩個位置？
(A)A、D (B)A、C (C)B、D (D)C、B

10. 下列各種繞組中，何者所流通的電源性質為直流電？
(甲)直流發電機疊型繞組中之均壓線 (乙)直流電動機波型繞組中之虛設線圈 (丙)直流複激式發電機並聯運用時，連接於兩機複激繞組間之均壓線 (丁)交流同步發電機之磁場繞組。 (A)(甲)、(乙)、(丙) (B)(乙)、(丙)、(丁) (C)(丙)、(丁) (D)(甲)、(丙)

11. 有關三相同步發電機之敘述，下列何者正確？
(甲)負載若為電容性時，負載增加則應電勢隨之上升 (乙)負載若為電感性時，重載時為維持端電壓穩定，需降低激磁電流 (丙)阻尼繞組之作用為抑制追逐現象 (丁)短路比愈大，則同步阻抗愈小，電壓調整率愈小。 (A)(甲)、(丙) (B)(乙)、(丙)、(丁) (C)(甲)、(丙)、(丁) (D)(乙)、(丙)

12. 有關三相同步電動機與三相感應機之比較敘述，下列何者正確？
(甲)機械性負載增加時，三相感應機之轉差率上升，三相同步電動機之轉差率則維持不變 (乙)將三相平衡電源加入感應機之定子繞阻後，轉子隨之啟動旋轉，三相同步機則須在啟動時，於磁場繞組加入直流激磁幫助啟動 (丙)於額定情況之下運轉，兩者之轉差率皆趨近於 1 (丁)同步電動機可以藉由調整激磁電流大小改變電流相位，而感應機則皆為落後之電流相位。 (A)(甲)、(乙)、(丙) (B)(乙)、(丙) (C)(甲)、(丁) (D)(乙)、(丁)。

13. 有關直流發電機負載特性曲線之性質，下列敘述何者錯誤？
(甲)分激式直流發電激若不慎將輸出端短路，因場繞組無電流通過，故電樞應電勢將降至剩磁電壓 (乙)串激式發電機在無載狀況下，因場繞組無電流通過，故無法建立應電勢 (丙)串激式發電機於輕載狀況下，電樞產生較強去磁現象，故端電壓將迅速下降，為定電流特性 (丁)積複激發電機，若希望端電壓大於電樞應電勢，可將串激場分流器阻值調小。 (A)(甲)、(乙)、(丁) (B)(甲)、(丁) (C)(丙)、(丁) (D)(乙)、(丙)、(丁)

14. 有關三相感應電動機速率控制之敘述，下列何者正確？
(甲)鼠籠式感應電動機利用改變外加電源電壓，當外加電壓上升時，轉子轉速會變慢 (乙)鼠籠式感應電動機利用變頻器控制轉速，在電源電壓固定下，若將頻率調整至過低，其鐵損、銅損及電流均會增加，導致電動機溫升過高有燒毀之虞 (丙)繞線式感應電動機於轉部外加電壓控速時，轉子轉速與轉子外加電壓成反比 (丁)繞線式感應電動機利用轉部外加電阻控速時，轉差率與外加電阻成正比。 (A)(甲)、(乙)、(丁) (B)(甲)、(丙)、(丁) (C)(乙)、(丁) (D)(甲)、(丙)

15. 如圖所示，為三相感應機之Y−△啟動之主電路，未完成部分之正確接線應為？
(A) 1接X，2接Y，3接Z (B) 1接Y，2接Z，3接X (C) 1接Z，2接X，3接Y (D) 1接Y，2接X，3接Z

16. 如圖所示之台電桿上變壓器，下列敘述何者錯誤？
(A)此類變壓器為油浸式單相變壓器 (B)根據其外殼所標示，變壓比為 6.9kV/50V (C)根據其外殼所標示，TPC 為台灣電力公司簡稱 (D)可以運用於單相三線或三相四線之不同配電系統

17. 單相雙繞組變壓器與自耦變壓器之特性比較，下列何者錯誤？ (A)電壓調整率：單相雙繞組變壓器＞自耦變壓器 (B)導線用銅量：單相雙繞組變壓器＞自耦變壓器 (C)效率：單相雙繞組變壓器＜自耦變壓器 (D)激磁電流：單相雙繞組變壓器＜自耦變壓器。

18. 將兩部容量相同的直流發電機作並聯運用時，有關兩機分擔容量的敘述，下列何者正確？ (A)兩台直流積複激式發電機並聯運用時，分擔容量與電樞電阻成正比 (B)兩台直流積複激式發電機並聯運用時，分擔容量與分激場電阻成反比 (C)兩台直流分激式發電機並聯運用時，分擔容量與分激場電阻成正比 (D)兩台直流分激式發電機並聯運用時，分擔容量與電樞電阻成反比。

19. 有關直流電機電樞反應的敘述，下列何者正確？ (A)電樞反應的強弱與負載阻值成反比，無載時可視為無電樞反應 (B)電樞反應發生時，電動機的電刷可順著轉向移動一個角度，以減少換向時產生的火花 (C)電樞反應的去磁現象，會造成電動機機轉速降低、轉矩增加 (D)電樞槽中加裝補償繞組，是抵消電樞反應最有效的方式。

20. 有關各式直流發電機特性之敘述，下列何者錯誤？ (A)積複激式發電機，若將串激場分流器阻值調大，發電機滿載端電壓會大於感應電勢 E (B)分激式發電機，若將輸出短路時，電樞應電勢會降至剩磁電壓，此時電樞迴路僅有一微小的短路電流 (C)串激式發電機，具有昇壓及定電流特性，而曲線在定電流特性區域之電壓調整率大於 0 (D)負載特性曲線，又稱外部特性曲線，描繪負載端電壓與負載電流的關係。

申論題 (20)

一、填充題
1. 環境有一電磁波，其頻率為100MHz，試求波長λ為多少公尺？_______(2分)。

2. 如下圖所示，請求出電路在穩態時，電壓源輸出的電流I為多少A？_______(2分)。

(1)應通入多少安培之電流？_______(2分)

(2)若要使導體產生向上方向之力，電流應從何端通入？_______(2分)。

(1)

(2)

(1)B機的串激場電阻值為多少Ω？_______

(2)當負載電流為180A時，則兩部發電機各分擔電流為多少A？IA=_______

(3)當負載電流為180A時，則兩部發電機各分擔電流為多少A？IB=_______

6. 將三相、四極、60Hz運轉中的繞線式感應電動機，轉子電阻為1.5Ω，若滿載轉速為1760rpm，為維持同轉矩運轉，於轉子加入電阻，將轉速降至1680rpm，請求轉子電阻須外加多少Ω？_______(2分)。

(1)啟動電流為多少？_______(2分)

(2)啟動轉矩為多少Nt-m？_______(2分)

(3)若利用啟動補償器降低電壓，以使電動機啟動時產生滿載轉矩，啟動時啟動補償器電源側之線路電流為多少？_______(2分)

(1)轉子轉速？_______ (2分)

(2)轉子輸入功率？_______(2分)

(3)轉差率？_______(2分)

(4)輸出機械功率？_______(2分)

二、問答證明題
1. 試寫出FET gm (4分)，rd (2分)，μ (2分) 之定義(共8分)，並繪出其等效電路(4分)。

2. 試證明 OPA 方波產生電路的週期 T =。(10 分)

3. 設交流電 sin(ωt + α) V、sin(ωt + β) A、P = VI cosθ、S = VI。
請證明：最大功率= P + s；最小功率= P − s。(6 分)