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105年公務人員高等考試一級暨二級考試試題 代號：22560 全一張
（正面）
等 別：高考二級
類 科：電力工程
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。
請以黑色鋼筆或原子筆在申論試卷上作答。
（請接背面）
一、電磁系統的結構正面如下圖，線圈匝數 N為200 匝，氣隙 g為4 mm，氣隙的截面積
Ag為800 mm2
，氣隙的導磁係數 µ0 = 4π × 10-7 H/m，忽略鐵質材料的磁阻及氣隙的邊
緣效應。試求：
若線圈的電流為 20 A，計算電感的儲能及氣隙的磁通密度。（15 分）
同
的條件，且氣隙維持固定，計算此系統的磁吸力，單位為牛頓。（10 分）
i
N
g
g
二、一台額定為 120 kVA、2400 V：240 V、60 Hz 的單相變壓器，串聯電抗 Xeq 為0.1 標
么（pu）。試求：
此串聯電抗換算至高壓側的實際值為何？換算至低壓側的實際值為何？（10 分）
若低壓側接至單相負載，負載電壓為 220 V，負載電流為變壓器的額定值，功率因
數為 0.8 滯後，計算變壓器的高壓側的電壓（只寫絕對值）。（10 分）
若低壓側接至單相負載，負載電壓為 220 V，負載電流為變壓器的額定值，功率因
數為 0.8 領前，計算變壓器的高壓側的電壓（只寫絕對值）。（5分）
三、一部 2300 V（線電壓）、4極、60 Hz、Y接的三相同步電動機，電動機的 q軸電抗
Xq為1.5 Ω，d軸電抗 Xd為2.0 Ω，忽略所有損失及電樞電阻。試求：
若三相電源的電壓為 2300 V（線電壓），頻率為 60 Hz，電動機的線電流為 370 A，
功率因數為 1.0，計算此電動機的感應電動勢相電壓 af
ˆ
E（只寫絕對值）。（10 分）
同
條件，且電源的電壓及感應電動勢的相電壓維持固定，計算此電動機的最大
電磁功率及最大電磁轉矩。（15 分）
105年公務人員高等考試一級暨二級考試試題 代號：22560 全一張
（背面）
等 別：高考二級
類 科：電力工程
科 目：電機機械
四、一部 6極、60 Hz、Y接的三相感應電動機，在額定值量測得每相等效電路的參數如下：
定子繞組的等效電阻 R1為0.25 Ω，
定子繞組的漏電抗 X1為0.6 Ω，
激磁電抗 Xm為12.0 Ω，
轉子繞組的等效電阻 R2為0.2 Ω，
轉子繞組的漏電抗 X2為0.6 Ω。
試求：
若三相電源的電壓為 110 V（線電壓），頻率為 60 Hz 時，計算此電動機的啟動電
流及啟動轉矩。（10 分）
若三相電源的電壓為 110 V（線電壓），頻率為 30 Hz 時，計算此電動機的最大轉
矩及其對應的轉速。（15 分）