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103
年警察人員升官等考試、
103
年交通事業鐵路人員升資考試試題
代號：20440
等 別： 佐級晉員級
類 科： 技術類（選試電工原理概要）
科 目： 電工原理概要
考試時間： 1小時 30 分 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
）
一、如圖一，請計算電阻值 R與另外兩元件消耗功率 P1與P2。（15 分）
圖一
二、如圖二：
求解 a、b兩端之諾頓等效電路。（10 分）
將不同的負載電阻跨於 a、b兩端，逐一量測其消耗功率，發現在某一負載電阻
值，有最大消耗功率。請計算該最大消耗功率。（5分）
圖二
三、如圖三，各相量大小以有效值表示：
求解電流相量 Irms。（5分）
計算負載側總實功率。（5分）
計算負載功率因數。（5分）
圖三
−
+
AI 10=
+−
V10−
R
−
+
V20
2
P
−+
V8
1P
I4.0
A
4
Ω6
Ω6
Ω4
a
b
Ω10j
Ω10
°∠= 45110
rms
V
−
+
rms
I
Load
Z
103
年警察人員升官等考試、
103
年交通事業鐵路人員升資考試試題
代號：20440
等 別： 佐級晉員級
類 科： 技術類（選試電工原理概要）
科 目： 電工原理概要
全一張
（
背面
）
四、某一臺鐵電聯車車廂裝有 4顆相同規格之永磁式直流電動機，其電樞電阻分別為
0.5 Ω。若忽略其轉動、軌道摩擦等機械損失與鐵心損失，當外加 750 V 直流電壓同
時至此 4顆永磁式直流電動機時，該車廂在平地軌道的穩態行進速度約為 90 km/小
時，馬達穩態電流為 0 A。若將該車箱行駛於某一上坡軌道，當外加 750 V直流電
壓不變，各馬達穩態電流為 200 A 時，試問：
750 V直流電壓的供應功率為多少瓦（W）？（5分）
各永磁式直流電動機此時的輸出功率為多少瓦（W）？（5分）
該車廂上坡之穩態速度為多少 km/小時？（5分）
五、如圖四，等效負載阻抗為 ZLoad：
請計算負載阻抗 ZLoad。（5分）
請計算相量表示式 I。（5分）
圖四
六、如圖五，中間元件為理想變壓器（Ideal Transformer），負載由 2 mH 電感與 10 Ω電
阻串聯組成：
請將電源表示為以有效值為大小之相量表示式 V1,rms。（5分）
請根據圖中所繪理想變壓器一二次側匝數關係與繞線方向，寫出相量表示式
V2,rms。（5分）
寫出負載阻抗表示式 ZLoad。（5分）
圖五
七、臺鐵電聯車採用 IGBT VVVF 驅動方式，請解釋以下名詞：
IGBT（5分）
VVVF（5分）
八、 市售省電燈泡，常註明不可安裝於具調光功能之燈具中，請解釋原因。（5分）
Ω10j
Ω10
°∠13510
I
Load
Z
Ω20j
Ω20
mH2
Ω
10
)100sin(2110 t
rms,2
V
+
−
rms,1
V
+
−
Load
Z