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年公務人員特種考試警察人員、一般警察人員考試及
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年特種考試交通事業鐵路人員考試試題
代號：70420 全一張
（正面）
考試別： 鐵路人員考試
等別： 高員三級考試
類科別： 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。
本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
（請接背面）
一、圖一之鐵芯磁路中，繞組 N=250 匝，鐵芯之相對導磁係數 ，鐵芯之平均長
度lc=35 cm，氣隙長度 g =0.1 cm，鐵芯與氣隙的截面積一致，皆為 A=12 cm2，漏磁
可忽略。當繞組通以直流電流 i=3.0 A 時，
5000μ=
r
計算鐵芯中的磁通密度。（10 分）
計算繞組的電感值。（5分）
求氣隙中所儲存的磁能。（5分）
5000μ=
r
i
N
匝
截面積 A
氣隙
g
鐵芯平均長度
l
c
圖一
二、額定 3 kVA、220/110 V、60 Hz 之單相雙繞組變壓器，其開路與短路試驗紀錄如下表
所示：
開路試驗 短路試驗
VO
C
=220 V VS
C
=4.5 V
IO
C
=1.40 A IS
C
=13.64 A
PO
C
=50 W PS
C
=30 W
此變壓器工作於額定電壓下，供應 2 kVA，功率因數 0.85 落後的負載時，計算變
壓器之效率。（10 分）
如果這個變壓器接成 330/110 V 的降壓自耦變壓器，計算其額定容量及供應額定電
壓、功因 0.85 落後的滿載電流時之效率。（10 分）
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年公務人員特種考試警察人員、一般警察人員考試及
107
年特種考試交通事業鐵路人員考試試題
代號：70420 全一張
（背面）
考試別： 鐵路人員考試
等別： 高員三級考試
類科別： 電力工程
科目： 電機機械
三、額定 10 馬力、220 V、60 Hz、1176 r/min、六極、Y接之三相感應電動機每相等效電
路如圖二所示，鐵損及機械損失可忽略。
全壓啟動時（開關 SW 閉合），計算啟動電流 I的大小及啟動轉矩。（10 分）
使用電抗啟動時（SW 開啟，Xst=0.9 ），計算啟動電流 I的大小及啟動轉矩。（10 分）Ω
0.3 Ω
+
−
220 V
3
0.2 jΩ
0.15
sΩ
0.5 jΩ
s
t
j
X
j
X
s
t
I
I
SW
Ω
Ω
15 jΩ
圖二
四、額定50 kW、250 V之直流長並複激發電機，電樞電阻Ra=0.06 ，串激場電阻Rs=0.04 ，
並激場電阻Rf =125 ，電刷之總壓降Vbr=2 V。
Ω Ω
繪出此發電機之電路圖。（10 分）
當此發電機供應額定負載及額定電壓時，計算電樞電壓之值。（10 分）
五、額定 10 kVA、230 V、60 Hz、Y接、圓筒式轉子之三相同步發電機，每相同步阻抗
為0.5+j1.5 ，若此發電機在滿載、功率因數 0.8 落後時，其端電壓恰等於額定電壓，
試計算：
每相激勵電勢 af
E之大小及角度。（10 分）
電壓調整率。（10 分）