第一篇 基本電學 .................................
1-1
重點及試題演練 .................................................
1-3
第二篇 國 文 .....................................
2-1
單元 1 作 文 ..................................................
2-3
單元 2 公 文 ..................................................
2-42
單元 3 測 驗 ..................................................
2-53
單元 4 字形字音 ..........................................
2-80
第三篇 英 文 .....................................
3-1
單元 1 字彙片語 ..............................................
3-3
單元 2 文法句型 ..............................................
3-31
單元 3 克漏字、閱讀測驗、句意釋意 ..........
3-69
單元 4 歷屆試題 ..............................................
3-87
第四篇 電工機械(電機機械) ........
4-1
單元 1 變壓器的原理與構造...........................
4-3
單元 2 變壓器之特性 ......................................
4-6
單元 3 變壓器之結線 ...................................... 4-10 單元 4 特殊變壓器 .......................................... 4-14 單元 5 三相感應電動機原理及特性............... 4-17 單元 6 三相感應電動機運轉與試驗............... 4-21 單元 7 單相感應電動機 .................................. 4-24 單元 8 同步發電機基本構造與特性............... 4-28 單元 9 同步發電機並聯運用........................... 4-34 單元 10 同步電動機 ........................................ 4-38 單元 11 直流電機 ............................................ 4-42 單元 12 歷屆試題 ............................................ 4-50 ◎96 年普通考試試題
4-50
◎96 年地方四等試題
4-54
◎96 年身心四等試題
4-58
◎96 年關務四等試題 ◎96 年郵政升資試題 ◎97 年普通考試試題 ◎97 年地方四等試題 ◎97 年身心四等試題 ◎97 年台電養成班試題 ◎97 年鐵路佐級試題 ◎97 年鐵路員級試題 ◎97 年關務四等試題 ◎98 年普通考試試題 ◎98 年地方四等試題 ◎98 年鐵路佐級試題 ◎98 年鐵路員級試題 ◎98 年關務四等試題 ◎98 年港務升資試題 ◎99 年鐵路佐級試題 ◎99 年鐵路員級試題 ◎99 年關務四等試題
《附錄》最新試題 .................................
4-62 4-66 4-69 4-73 4-76 4-80 4-93 4-107 4-111 4-115 4-118 4-123 4-144 4-148 4-152 4-156 4-167 4-172 5-1
《第一篇》重點及試題演練 1-3
重點及試題演練 電之特性 原子結構: 質子(1.60210−19庫侖) 原子核 中子(不帶電) 原子 電子(1.60210−19庫侖) 依據導電能力可將物質區分為: 導體(最外層電子數 4 個)。 絕緣體(最外層電子數 4 個)。 半導體(最外層電子數 4 個)。
其物質帶電量為 50 庫侖,則其含有電子若干? :電子數
50 3.125 1020(個電子) 1.602 ×10 −19
電阻與電導 導線之電阻: 與其長度成正比,而與其截面積成反比,與導體材料(電阻係數)成 正比。
R
l ,其中:電阻係數 A :導線之長度 :導線之截面積
導線長度愈長,其電阻值愈大;導線之截面積愈大,其電阻值愈小。
1-4 基本電學
導體若其重量固定或體積固定,將其長度拉長 n 倍,則其截面積亦必 減少 n 倍,電阻增加 n2 倍。 常見導體之導電率:銀─105%、銅─100%、金─71.6%、鋁─64%。
有、 2 條導線,其材料相同,設 A 的長度為 B 的 2 倍,B 的線徑 為 A 之一半,若 B 為 10Ω,試求 RA ? R 2 1 2l B × D 2B l × D 2B R : A A2 A 2 2 RB DA × l B 10 2D B × l B 4
RA 5(Ω) 有一根圓柱形導體,其電阻為 10Ω,將其拉長使其長度為原來的 2 倍, 假設導體維持圓柱形狀且原來的體積並未改變,則拉長後之電阻為多少 歐姆? :拉長為原來的 2 倍,則電阻增加為原來之 4 倍,在拉長後之電阻為
40Ω。
圓密爾與直徑之關係 1 圓密爾為直徑為 1 密爾之圓面積,即 1CM 直徑
1CM
1 吋之圓面積。 1000
(mil)2 0.785 平方密爾。 4
設 A 為圓面積,以 CM 表示,D 為直徑,以 mil 表示,則 A D2。
試求下列之值: 直徑為 0.04 吋之圓面積為若干圓密爾? 面積為 3600CM 之圓,其直徑為若干吋? : A D2 (0.04 1000)2 1600(CM)
《第一篇》重點及試題演練 1-5
D A 3600 60(mil) 0.06(吋)
色碼電阻 色碼電阻換算關係:
色 別 黑(Black) 棕(Brown) 紅(Red) 橙(Orange) 黃(Yellow) 綠(Green) 藍(Blue) 紫(Viloet) 灰(Gray) 白(White)
第一位數 第二位數 倍 數 1 100 0 0 10 101 1 1 100 102 2 2 1,000 103 3 3 10,000 104 4 4 100,000 105 5 5 1,000,000 106 6 6 10,000,000 107 7 7 100,000,000 108 8 8 1,000,000,000 109 9 9
誤差 … 1% 2% 3% 4% 0.5% … … … …
金(Gold)
…
…
0.1 10 −1
5%
銀(Silver)
…
…
0.01 10 −2
10%
無色(No color) …
…
……
20%
有一五色碼電阻器之色碼依序為橙綠黑金棕,其電阻值為若干? :R 350 10−1 1%(Ω)
R 35 1%(Ω) 若有一色碼電阻器,其色碼順序分別為綠黑橙銀,通以 500 微安培之電 流,則色碼電阻器之最大可能端電壓為若干伏特? :R 50 103 10%(Ω)
最大電阻為 R 50 103 (1 10%)
1-6 基本電學
最大電阻為 R 55 103(Ω) 故電阻其最大可能電壓為 55 103 500 10−6 27.5(V) 一內阻 10KΩ、150V 的直流伏特計與另一內阻 12KΩ、240V 的直流伏 特計串聯擴大其測定需壓範圍時,可測定最高電壓為若干? :I1
150 240 15(mA),I2 20(mA) 10K 12K
串聯時 RT R1 R2 22KΩ 串聯時 I min(I1,I2) 15(mA)
V I RT 15 22 330(V) 將 1000 瓦電爐之電熱絲剪去 20%,使用相同之額定電壓時,其功率應 為若干?
V 22
l 1 P2 R1 R2 l : 2 A 1 l l2 P1 R2 2 V1 A R1 l l P2 P1 1 1000 1 1250(W) l2 0.8 l 1 電阻器 R1 與 R2 並聯接於某電源時,已知各消耗 100W 及 400W 之電功 率,其中 R1 100(Ω),試求 R2 為若干? :並聯時電壓 V 相同,則 P1
V2 V2 , P2 R1 R2
P1R1 P2R2 100 100 400 R2 R2 25(Ω)
電阻溫度係數 電阻溫度係數:溫度每升高 1°C 時,導線所增加之電阻對原來電阻之 比稱為原溫度之電阻溫度係數(),即:
R2 R1〔1 1(t2 t1)〕 其中 R1:t1 溫度時之電阻值 其中 R2:t2 溫度時之電阻值
《第一篇》重點及試題演練 1-7
1:t1 溫度時之電阻溫度係數 設已知某物質之零電阻溫度為T°C,則該物質在 0°C 時之電阻溫度 1 係數為0 。 T 設已知某物質之零電阻溫度為T°C,則該物質在 t1°C 時之電阻溫度 係數為: 1
1 1 1 T + t1 + t1 0
設已知某物質之零電阻溫度為 T°C 時,而 t1°C 時之電阻 R1,則該 物質在 t2 之電阻 R2 為: T + t2 R2 R1 T + t1 銅之零電阻溫度為234.5°C,則:
234.5 + t 2 R2 R1 234.5 + t1
有一銅線繞之線圈,在 20°C 之電阻為 600Ω,試求在 60°C 之電阻為何? :
R2 T + t2 234.5 + 60 R2 600 234.5 + 20 T + t1 R1 R2 600
294.5 694.3(Ω) 254.5
已知金屬材料在 20°C 時,R1 12Ω,30°C 時,R2 12.5Ω,試求其在
200°C 時 R3 之電阻為若干? :
R2 T + t 2 °C 12.5 T + 30 12 T + 20 R1 T + t1 °C T 220 故當溫度在 200°C 時,則
R3 T + 200 R 420 3 R1 T + 20 12 240
1-8 基本電學
R3 21(Ω)
電壓、電流 電壓: 電位:單位電荷在電場中某點所具有之位能,即移動每單位電荷由無窮 W (伏特)。 遠處至電場中某點所作之功,稱為該點之電位,即 V Q 電流: 定義:在單位時間內通過導體任一截面積之電量,即: Q I neAv t 其中 Q:電量(庫侖)
:時間(秒) :每單位體積之電子數 :每一電子之帶電量(庫侖) :導體之截面積 :電子移動之速率
有 3 10 −3 庫侖之正電荷從 B 點移向 A 點需作功 0.15 J,若 VA 80(
V),試求 VB ? : VA VB
0.15 W 50 Q 3 × 10 −3
80 VB 50 VB 30(V) 一鎢絲燈每秒有 6.25 1019 個電子通過,試求電流為若干? :I
Q 6.25 × 1019 × 1.6 × 10 −19 10(A) 1 t
《第一篇》重點及試題演練 1-9
歐姆定律 就穩定電路而言,電路中電流 I 之大小與所加於該電路之電動勢 E 成正 比,而與該電路之總電阻 R 成反比。即: E E I ;E IR;R R I 其中:電流,單位安培(A) 其中:電動勢,單位伏特(V) 其中:電阻,單位歐姆(Ω)
依歐姆定律,則電功率公式為: VI(適用於求電源之輸出功率) I2R(適用於串聯電路求電阻消耗功率)
V2 (適用於並聯電路求電阻消耗功率) R
若將電熱器所加之電壓增加 1 倍時,因其電阻不變,故其功率必然為 原來之 4 倍。 若將電熱線剪短,而所加電壓不變時,因其電阻減少,故其功率必然 增加。
有一電熱器額定為 100V/1000W,試求: 內阻為何? 當加入 80V 電源時,功率為若干? 若剪去 20% 長度,再接回 100V 電源,則功率為若干? :
V 2 1002 10(Ω) P 1000 V 2 802 640(W) R 10
剪去 20% 長度之電阻為原來電阻之 80%,即 R2 0.8R1
1-10 基本電學
V2 R2
P2 R R1 2 P2 1000 1 1000 1250(W) P1 R2 0 .8 R 1 V R1
功 率 電功率:單位時間內所作之功,稱為電功率(P)。 W VQ P VI t t 其中 :電功率(瓦特)
:功(焦耳) :時間(秒) 電能:電荷自一電位移至另一電位,其間所作之功,即:
W VQ Pt VIt 其中 :電能(焦耳)
:電壓(伏特) Q:電量(庫侖) :功率(瓦特) :時間(秒) :電流(安培) 凡作功之機械必有能量之輸入與輸出,而輸出能量必小於輸入能量,其 差值即為能量損失。 輸入輸出損失 效率
輸出 輸入 − 損失 損失 輸出 1 輸入 輸入 輸入 輸出 + 損失
若一系統內含有若干組件,各組件之效率分別為1,2,3,……n ,則此系統之總效率T 1 2 3 ……n。 焦耳定律:當電流流過導體時,其所生之熱量與電流之平方及導體之電 阻及所經過之時間均成正比,即:
《第一篇》重點及試題演練 1-11
H 0.24I2Rt 0.24VIt 0.24
V2 t R
0.24Pt 0.24W(卡) 其中:熱量〔卡(cal)〕 :電流〔安培(A)〕 :電阻〔歐姆(Ω)〕 :時間〔秒(s)〕
100Ω 之電阻通過 5A 之電流 30 分鐘,其消耗電力為若干 KWH? :W Pt I2Rt 52 100 0.5 1.25(KWH) 一電動機之機械功率為 20HP,效率為 0.88,額定電壓為 110V,試求輸 入功率為若干?所需之電流為若干? :Pi
Po 20 × 746 16.954(KW) 0.88
又I
16954 Pi 154.13(A) V 110
若將 5 庫侖之電荷,在 10 秒內電位由 10 伏特移至 60 伏特,則其平均 功率為多少? : VQ (60 10) 5 250(焦耳)
W 250 25(瓦) t 10
一電阻 10Ω 通過 5A 之電流 60 分鐘,試求產生多少仟卡之熱? :H 0.24I2Rt 0.24 52 10 60 60 216000(卡) :H 216(仟卡) 設電費每度 2.5 元,一臺 300 瓦特之電視機平均每天使用 6 小時,若一 個月以 30 天計,則每月電視機所耗之電費為多少元? :W Pt 300 10 −3 6 30 54(KWH)
電費 54 2.5 135(元)
1-12 基本電學
電 荷 庫侖靜電定律:兩帶電體之電量 Q1 與 Q2,則兩電荷間之作用力 F 之大 小,與其距離 d 之平方成正比,與兩電荷帶電量之乘積成正比,即: ▲MKS 制中:
FK
Q1Q 2 1 1 QQ QQ 12 2 12 2 2 4 4o r d d d
其中o r
o
1 8.85 10 −12 (庫侖 2/牛頓─米 2) 36× 109
:靜電作用力,正值為排斥力,負值為吸引力(牛
頓) Q1,Q2:帶電體之電荷量(庫侖) :兩帶電體之中心距離(公尺) o :真空之介電係數(法拉/公尺) :介質之介電係數(法拉/公尺) ) r :相對介電係數(r o
兩帶電體,其電荷量分別為 Q1 20 10 −6 (庫侖),Q2 5
10 −6 (庫侖),若相距 20 公分,試求:兩者之作用力若干?若兩 者相碰後,再放回原來之位置,則作用力若干? : K
Q1Q 2 20 × 10−6 − 5 × 10−6 9 9 10 20 × 10− 22 d2
:22.5(牛頓)(吸引力) 相碰之後,Q Q1 Q2 15 10 −6 (庫侖),故分開後 Q1
Q2 7.5 10 −6 (庫侖) K
Q1Q 2 7.5 × 10−62 9 109 2 20 × 10− 22 d