010ie721301

Page 1

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(1.60210−19庫侖) 原子核   中子(不帶電) 原子   電子(1.60210−19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 1002   10(Ω) P 1000 V 2 802   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:

FK

Q1Q 2 1 1 QQ QQ   12 2   12 2 2 4 4o 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− 22 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 × 10−62  9  109  2 20 × 10− 22 d


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