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104年公務人員特種考試關務人員考試、
104年公務人員特種考試身心障礙人員考試及
104年國軍上校以上軍官轉任公務人員考試試題 代號：10640 全一張
（正面）
考 試 別： 關務人員考試
等 別： 三等考試
類 科： 電機工程
科 目： 電機機械
考試時間： 2小時 座號：
※注意： 可以使用電子計算器。
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。
（請接背面）
一、若下圖所示的理想單相變壓器內部沒有任何鐵損與銅損消耗，則此電路中變壓器的
輸出電流 i2(t)的表示式為何？而此電路的輸入與輸出實功率（Pin 及Pout）的平均值
各為多少瓦（W）？電路的整體操作效率（Pout /Pin）又為多少%？（25 分）
0.5 H 10 Ω
1.0 Ω
0.5 F N1:N2 = 100:200
N1:N2
二、 如果有一台額定 200 V，1.0 kW，電樞電阻為 0.05 Ω之直流他激式（Separately
excited）電動機的旋轉摩擦等機械損耗均可以忽略，而且電樞線圈的輸入電壓及轉
軸所連接的機械負載均固定在它的額定量（200 V，1.0 kW）。若輸入至電動機的
磁場電流為 2.0 安培（A），而轉子的機械轉速為 1000 轉/分（rpm），則此時的電
樞電流為多少 A？若此電動機的激磁特性可假設為線性（沒有磁飽和現象發生），
則將其磁場電流由 2.0 A 降低至 1.95 A 時，其轉速將提升至多少 rpm？（25 分）
三、某台三相四極，額定為 380 V，60 Hz，2.0 hp，Y型連接之感應電動機等效至定子側
的等效電路如下圖所示，其中的四個參數分別為：rs = 0.5 Ω，r = 0.5 Ω，xs = 0.66 Ω，
xr = 0.66 Ω。而若在轉軸不加任何負載並忽略其轉動機械損失的情況下，對其定子
側線圈輸入具額定頻率的電壓，可以量測到每相定子線圈的輸入線電流為 0.1833 A，
而需要消耗的三相總功率共為 72.2 W，試求出另外兩個參數 Rc及Xm。又此一感應
電動機在外加額定電壓啟動時等效至定子側的定子及轉子電流（is及ir）各為多少 A？
（25 分）
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104年公務人員特種考試關務人員考試、
104年公務人員特種考試身心障礙人員考試及
104年國軍上校以上軍官轉任公務人員考試試題 代號：10640 全一張
（背面）
考 試 別： 關務人員考試
等 別： 三等考試
類 科： 電機工程
科 目： 電機機械
四、如果有一台三相八極，380 V，50 Hz 之同步電動機的定子電阻可以忽略，而其每相
等效同步電抗為 0.75 Ω。若此電動機的鐵芯及旋轉機械損失均可以忽略，當輸入額
定電壓並連接一大小為 3.0 kW 之機械負載至此電動機之轉軸時，其操作功因為 0.9
滯後。試問在不改變此同步電動機激磁的前提下，此同步電動機在理論上可以提供
的最大功率為多少 W？而此時對應的電動機轉子機械轉速為多少 rpm？輸出轉矩又
為多少牛頓-米（N-m）？（25 分）