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年公務人員特種考試關務人員考試、
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年公務人員特種考試稅
務人員考試、
102
年公務人員特種考試海岸巡防人員考試、
102
年公
務人員特種考試移民行政人員考試、
102
年特種考試退除役軍人轉
任公務人員考試及
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年國軍上校以上軍官轉任公務人員考試試題
代號：13740
等 別： 三等關務人員考試
類(科)別： 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）
全一張
（
正面
）
氣隙
N
i
一、如圖所示之鐵芯線圈，線圈匝數N為500，鐵芯材料之相對導磁係數為 3000。線
圈左右兩側，鐵芯磁路之幾何平均路徑長度均為 30cm；中間部分，鐵芯磁路之幾
何平均路徑長度為 10cm，氣隙磁路之幾何平均路徑長度為 0.1cm；鐵芯各部分之
截面積均為 10cm2，設氣隙之邊緣效應（fringing effect）可忽略，且絕對導磁係
數μo=4π×10-7H/m。忽略線圈之漏磁（Leakage），請計算出：
線圈左右兩側鐵芯、線圈所在中間部分之鐵芯及氣隙等各別磁阻，以及線圈整體
之等效磁阻。（10 分）
鐵芯氣隙磁通密度為 1特斯拉（T）時之電流 i。（5分）
鐵芯線圈電感。（5分）
二、一 10kVA、1000V/100V、60Hz 之變壓器，在進行開路試驗及短路試驗時，所得到
之數據如下：
開路試驗：開路電壓VOC =1000V，開路電流IOC =0.25A，開路功率POC =25W。
短路試驗：短路電壓VSC =30V，短路電流ISC =10A，短路功率PSC =200W。
請繪出此變壓器低壓側之等效電路（含各電路元件之參數值）。（10 分）
請計算出此變壓器在額定負載且功率因數為 0.8 落後時之電壓調整率與效率。
（10 分）
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年特種考試退除役軍人轉
任公務人員考試及
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年國軍上校以上軍官轉任公務人員考試試題
代號：13740
等 別： 三等關務人員考試
類(科)別： 電機工程
科 目： 電機機械
全一張
（
背面
）
三、一額定電壓為 200V 之直流串激電動機，其電樞繞組與串激場繞組之等效電阻總和
為0.1Ω，串激場繞組線圈每極有 50 匝：
若端電壓固定為 200V，請計算出電樞電流分別為 50A、100A、150A 時之轉速
（以每分鐘轉動圈數 rpm 為單位），假設轉速為 2000rpm 時，由磁化曲線得知前
述各電流之下，電樞內電勢分別為 100V、150V、180V。（10 分）
請計算出前述電樞電流時之感應扭力（以 N‧m為單位），並繪出感應扭力對轉
速特性曲線（以感應扭力為橫軸）。（10 分）
四、一 380V、60Hz、Y接、6極同步發電機之額定容量為 330kVA，每相同步電抗為
0.03Ω（忽略電阻成分），若端電壓頻率固定為 60Hz：
請計算出原動機之轉速（以每分鐘轉動圈數 rpm 為單位）。（5分）
當發電機所供給之負載與其額定容量相同，且端電壓及功率因數分別為 380V 及
0.8 落後時，請計算出此時發電機之內電勢 E。（5分）
承前述問題
，若發電機之磁通量與轉速均維持不變，但負載電流減半且功率因
數變為 0.6 落後，請計算出此時之端電壓。（10 分）
五、一 220V、60Hz、4極、Y接、5馬力（hp）之三相感應電動機，在進行下列試驗時
所得結果包含：
A. 無載試驗：端電壓 220V、頻率 60Hz、電流 8A。（忽略銅損、鐵損及其他損
失功率）
B. 轉子堵轉試驗：端電壓 15V、頻率 15Hz、電流 8.6A、輸入功率 180W。（假
設定子側之等效定子電抗與轉子電抗相等）
C. 直流試驗：端電壓 8.4V、電流 14A。
請繪出此三相感應電動機定子側單相等效電路（忽略激磁電阻），並計算出其中
各元件參數。（10 分）
請計算出此三相感應電動機在端電壓 220V、60Hz，且感應扭力為 10N‧m時之
轉速（以每分鐘轉動圈數 rpm 為單位）。（10 分）