電路學 申論題歷屆試題與參考架構

地方特考三等,民國 102~114 年共 13 份試卷、63 題,其中 21 題附參考答題架構。考這一科的類科:電信工程、電力工程、電子工程。本頁列出歷年全部題目,參考架構只列開頭的「破題」,完整的答題架構、關鍵字與作答提醒請到站內查看。

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114 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    計算圖中惠斯登電橋與運算放大器電路的 v1、v2、v3 電壓值以及 i1、i2 的電流值。(25 分)

    (25 分)

  2. 2

    圖中開關在時間 t  0 時將一個 5 伏特的直流電壓源接上串聯電阻電感電路,其中電感的初始電流為 0,計算電感跨壓的時間函數 vout (t ) , t  0 。(20 分)100 Ω t=0 5V 0.1 H

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題是一階 RL 串聯電路的步級響應:5 V 直流電源在 t = 0 接上 100 Ω 與 0.1 H 串聯,電感初始電流為 0,要求電感跨壓 vout(t)。核心是找出時間常數,並利用「電感電流不能突變」決定初值。

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  3. 3

    計算以下交流電源所看到的阻抗 Z 以及傳送至電阻 R 的平均功率。(20 分)400 Ω

    (20 分)

  4. 4

    說明圖中電路屬於何種濾波器(低通、高通、帶通或帶抑)?計算輸入頻率為 100 rad/s 時,此電路的增益及相位移。(20 分)100 Ω

    (20 分)

  5. 5

    下圖中的放大器以戴維寧等效電路表示,負載則等效為電感串聯電阻。若放大器輸入頻率為 106 rad/s,請回答以下問題:(每小題 5 分,共 15 分)

    (一)在此輸入頻率下,負載阻抗 Zload 實部與虛部分別為多少?

    (二)放大器若希望傳輸最大平均功率給負載,圖中電容並聯負載的等效阻抗 Z 需為多少?

    (三)計算電容值 C,使放大器傳輸最大平均功率給負載。100 Ω 50 μH cos(106t) Z C Zload 50 Ω放大器 負載

    (15 分)

    參考架構・破題

    本題是交流穩態下的最大功率轉移與阻抗匹配:放大器的戴維寧內阻為純電阻 100 Ω,負載為 50 μH 串 50 Ω,在負載前並聯電容 C,使「C 並聯負載」的等效阻抗等於電源內阻的共軛,即可讓放大器送出最大平均功率。由於電容不消耗功率,送進 Z 的功率全部到達負載。

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113 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    如圖 1 所示之電路,請求:

    (一)除了電阻 R 外其他電路之戴維寧等效電路及諾頓等效電路。(15 分)

    (二)電阻 R 為何值時可自電路吸收到最大功率,並求此最大功率值。(5 分)i1 2Ω 4Ω 12 V v1 5i1 A 20 Ω v1 R 5V圖1

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題是含相依電源電路的戴維寧/諾頓等效與最大功率轉移。左迴路為 12 V 電源、2 Ω 與受控電壓源 v1/5,產生電流 i1;右側有受控電流源 5i1(向下)、20 Ω(跨壓 v1)經 4 Ω 接到負載 R。因有相依電源,求 Rth 必須用「Voc / Isc」或外加測試源法,不能直接串並聯。

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  2. 2

    如圖 2 所示之電路中,若開關未關上前電容器及電感器之初值分別為vC (0)  0 V 及 iL (0)  0 A ,試求開關關上後 t  0 之 vC (t ) 及 iL (t ) 。(20 分)S 1 1H t0 iL + 1V + _ vC 1F 1 _圖2

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題是二階 RLC 電路的步級響應:開關閉合後 1 V 經 1 Ω 接到節點,節點對地接 1 F 電容,另一路經 1 H 電感與 1 Ω 到地,初值皆為零。可用狀態方程式或拉氏轉換求解,關鍵在特徵根為共軛複數(欠阻尼)。

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  3. 3

    如 圖 3 所 示 之 Y   三 相 平 衡 系 統 中 , 其 電 源 之 線 電 壓 為vab (t )  220 2 cos(120t ) V ,負載每相之阻抗為 Z P  4  j 3  ,請求:

    (一)線電流 ia (t ) 。(5 分)

    (二)三相負載所吸收之有效功率。(10 分)

    (三)電源端之功率因數。(5 分)_ van + a ia A Z P _ vbn ib Z P n + b B Z P v _ cn c ic C +圖3

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題是 Y 接電源、Δ 接負載的三相平衡系統:已知線電壓 vab(t) = 220√2 cos(120πt) V,每相阻抗 ZP = 4 + j3 Ω。Δ 負載每相直接承受線電壓,先求相電流,再依 Δ 接線電流為相電流 √3 倍、相位落後 30°(正相序)求線電流。

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  4. 4

    如圖 4 所示之電路中,若 vC (0)  0 V , vi  6 u (t ) V ,其中 u (t ) 為單位步,求 t  0 之後的 vo 。(20 分)階函數(unit step function)4 4 1/ 4 F 5 - vv + 3 Cc vi - 10  - + vo +圖4

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題是兩級運算放大器加整體回授的暫態分析:第一級反相端經 3 Ω 接 vi,回授為 4 Ω 並聯 1/4 F(電容跨壓 vC,左負右正);第二級為 10 Ω 輸入、5 Ω 回授的反相放大器;輸出 vo 又經外圈 4 Ω 回到第一級反相端。用理想運放「虛短路、虛斷路」列 KCL,可化成一階微分方程式。

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  5. 5

    如圖 5 所示之耦合電路,其兩電感器之耦合電感值為 H ,電源電壓vs (t )  110 2 cos 2t V ,試求穩態電流 i1 (t ) 及 i2 (t ) 。(20 分)1 Ω i1 i2 2Ω 4H圖5

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題是耦合電感(互感)電路的正弦穩態分析:vs(t) = 110√2 cos2t V,ω = 2 rad/s;一次側 1 Ω 串 1/2 H,二次側 4 H 串 2 Ω 與 1/20 F,互感 M = 1/2 H。先依點規則決定互感電壓正負,再列兩個網目方程式,或用反射阻抗求解。

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112 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    考慮下圖運算放大器電路:當輸入電壓 V2 等於零時,輸出電壓 Vout 與輸入電壓 V1 的關係式為何?(10 分)當 V1 等於零時,輸出 Vout 與 V2 的關係式為何?(10 分)當兩輸入 V1 及 V2 皆不為零,求輸出 Vout 與兩輸入的關係式。 (10 分)

    (30 分)

    參考架構・破題

    本題是運算放大器的差動放大電路:V1 經 10 kΩ 進反相端、回授 20 kΩ;V2 經 20 kΩ 進非反相端、非反相端以 10 kΩ 接地。利用疊加定理分別求兩輸入單獨作用時的輸出,再相加。

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  2. 2

    下圖 RLC 電路的初始電壓電流皆為零,在時間零時瞬間給 1 伏特的輸入 (u (t )  0, t  0; u (t )  1, t  0) ,求輸出 V(t)。(15 分)

    (15 分)

    參考架構・破題

    本題是串聯 RLC 電路的步級響應,輸出取電阻電壓:10 mH 電感、1000 μF 電容、7 Ω 電阻串聯,在 t = 0 加上 1 V 步級,初值皆為零。先判斷阻尼型態,再用拉氏轉換或時域法求 V(t)。

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  3. 3

    下圖 Y 接平衡負載接上一個平衡三相正相序電源後,量測 A 對 B 的電壓 差 得 VAB (t )  10cos(2  50t ) , 量 測 A 線 流 過 的 電 流 得I AN (t )  cos(2  50t   / 6) ,請估算 L 及 R。(10 分)並計算負載消耗的平均功率。 (10 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題是由量測值反推 Y 接平衡負載的參數:已知線電壓 vAB(t) = 10cos(2π·50t)、A 相線電流 iAN(t) = cos(2π·50t − π/6),每相為 L 串 R。關鍵是 Y 接的相電壓與線電壓關係:正相序下 VAN 大小為 VAB/√3、相位落後 30°。

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  4. 4

    分析下圖放大器電路:此電路屬於何種濾波器(低通、高通、帶通、帶止)?(5 分)若輸入 10 伏特直流,計算穩態時的輸出電壓。(10 分)

    (15 分)

    參考架構・破題

    本題是反相放大器的頻率響應判斷:輸入電阻 1 kΩ,回授為 10 kΩ 並聯 1 μH 電感。電感在低頻(直流)時短路、高頻時開路,因此回授阻抗隨頻率上升,增益在低頻趨近 0、高頻趨近 −10,屬高通濾波器。

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  5. 5

    分析下圖耦合電感電路:計算圖中交流電源所看到的等效阻抗 Z。 (10 分)並選取電容值 C 使負載 RL 可以獲得最大平均功率。(10 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題是耦合電感(變壓器)的反射阻抗與最大功率匹配:電源 cos(100t)、內阻 10 Ω,並聯電容 C 後接 L1 = L2 = M = 0.1 H 的耦合電感(k = 1,完全耦合),二次側接 RL = 10 Ω。先求從虛線往右看的等效阻抗 Z,再選 C 使 C 與 Z 的並聯等效阻抗等於 10 Ω 的共軛。

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111 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    一具有負載 RL 之電路如下圖所示:

    (一)請計算 RL 值,使其可以獲得最大功率轉移。(20 分)

    (二)其最大轉換之功率值為何?(10 分)

    (30 分)

    參考架構・破題

    本題考戴維寧等效電路與最大功率轉移定理:先把 RL 以左的電路化成 Vth 串 Rth,RL=Rth 時負載功率最大,Pmax=Vth²/(4Rth)。

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  2. 2

    具有相依電源之一階電路如下圖所示,其開關於 t = 0 前開啟已有一段時間並呈現穩定狀態。

    (一)請證明該電路在 t > 0 之後是否呈現穩定?(16 分)

    (二)請計算出在 t > 0 之後電容器兩端之電壓 v(t)。(4 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    含相依電源的一階 RC 電路,重點是求電容看進去的等效電阻 Req:相依電源可能讓 Req 為負,時間常數 τ=ReqC 變負,響應指數成長,電路不穩定。

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  3. 3

    在下列之電路中,其獨立電壓源之表示式為 vg(t)=75cos5000 tV,當系統到達穩態時,請計算出 vo(t)及 io(t)之表示式。(20 分)(hint:可將電路之元件轉換至頻域)io(t)

    (20 分)

  4. 4

    由一運算放大器所組成之主動式通用型濾波器如下列之電路所示,請推導並說明此電路在何種情況下可達成高通、低通和全通濾波器之功用。(30 分)

    (30 分)

110 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    試計算下圖之等效電阻 Rab,(10 分)並計算電流 I。(15 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    120V 電源跨在 a、b 之間,30Ω 直接並在 a、b,其餘 12.5、15、10、20、5Ω 構成不平衡惠斯登電橋。先判斷電橋不平衡,再用 Δ-Y 轉換或節點分析求電橋等效電阻,最後並上 30Ω 得 Rab,I=120/Rab。

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  2. 2

    下圖所示電路開關已在 OFF 位置好長一段時間,在 t=0 的瞬間,開關移動到 ON 的位置。求出 t≧0 時的 v0(t)。(25 分)iΔ

    (25 分)

    參考架構・破題

    一階 RC 暫態題:先求開關 OFF 長時間後的電容初值,再求開關 ON 後的終值與從電容看進去的等效電阻(含相依電壓源,需用外加測試源),套 v(t)=v(∞)+[v(0)-v(∞)]e^{-t/τ}。

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  3. 3

    某電路充電期間之端點電壓與電流如下圖所示(其變化趨勢皆為線性):

    (一)試求傳送至電路的總電荷。(10 分)

    (二)試求傳送至電路的總能量。(15 分)15 15

    (25 分)

    參考架構・破題

    電荷是電流對時間的積分 q=∫i dt,能量是功率對時間的積分 w=∫v·i dt。圖形為分段線性,電荷用梯形面積即可,能量需把 v(t)、i(t) 分段寫成直線方程式後相乘積分。

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  4. 4

    (一)下圖所示電路中,當 vg = 200 cos10000t V 時,求出電流 ig 與 iL 的穩態表示式。(10 分)

    (二)求出耦合係數。(5 分)

    (三)當 t = 50 π μs,求出磁耦合線圈所儲存的能量。(5 分)

    (四)如果用一個可變電阻 RL 來取代 15 Ω 的電阻器,那 RL 的值為多少會得到最大平均功率轉移。(5 分)ig iL vg

    (25 分)

    參考架構・破題

    弦波穩態下的互感(耦合線圈)電路:ω=10⁴ rad/s,轉成相量後依點記號(dot convention)列兩迴路方程式;再求耦合係數、某瞬間的磁能,以及用戴維寧阻抗求最大平均功率的負載電阻。

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109 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    如下圖所示的交流電橋電路,已知 vs(t) = 220cos(377t + 10) V、Ra = 40 k、Rb = 1.2 k、C = 0.05 F。當該交流電橋電路調整至 Rc = 1 k時,恰好使流經該電橋中間交流電流錶的電流為零值,試求此時 Rx 及 Lx 之值。(20分)Ra C Rb交流電流錶A vs(t) ~ Rx Rc Lx

    (20 分)

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  2. 2

    如下圖所示,為一個平衡三相正相序電源經由理想的三相變壓器組(three-phase transformer bank)連接至一個三相平衡之 RC 串聯負載。已知該電路之參數為:n = 5、R = 8 、jXC = j6 ,試求該三相變壓器組兩側的線電壓有效值與相電壓有效值、線電流有效值與相電流有效值,以及三相負載端吸收的三相總實功、三相總虛功。(20分)n:1 R -jXC 4500 V R -jXC R -jXC

    (20 分)

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  3. 3

    如下圖所示,為利用一個理想的單刀三投開關(ideal single-pole three- throw switch)做切換之電路,該開關在位置 a 已經很長一段時間了,並在 t = 0 s 瞬間切換至位置 b,之後又在 t = 1 s 瞬間切換至位置 c。若Vs = 80 V、C = 0.25 F、R0 = 1 、R1 = 3 、R2 = 10 、L = 4 H,試求圖中 v(t)在所有時間範圍的響應。(20分)R1 b a c L Vs R0 C v(t) R2

    (20 分)

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  4. 4

    如下圖所示之 RLC 電路做為帶通濾波器(bandpass filter)使用,其轉移函數(transfer function)如下所列:V (s) 2s H (s)  o  2 Vi ( s ) s  2s  106若選用電阻器 R = 10 k,試求電感器 L 與電容器 C 之數值。 (20分)R vi(t) L C vo(t)

    (20 分)

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  5. 5

    如下圖所示為具有一個線性變壓器(linear transformer)之雙埠網路(two-。試求該電路的 z 參數(z parameters)或阻抗參數(impedance port network)parameters)。(20分)j4 W I1 - j2 W 5W I2 j6 W j8 W V1 V2 10 W

    (20 分)

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108 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    試求下圖電路由 a、b 兩點看進去的等效諾頓(Norton)電路。(20 分)

    (20 分)

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  2. 2

    試求下圖電路輸出電壓 Vo 與輸入電壓 Vs 的轉移函數。(20 分)C1 R3 R1 VS VO R 2 C2

    (20 分)

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  3. 3

    試求下圖電路由 c 點看進電路的等效電阻 Req。(20 分)rμ c + R eq = ? rπ vπ g m vπ ro − RE  

    (20 分)

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  4. 4

    試求下圖電路當輸出 Vo 與輸入 Vs 的相位角差 180°時的電壓增益。(20 分) 1 1 1  Vs jωC jωC jωC Vo

    (20 分)

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  5. 5

    若以δ(t)表示脈衝函數,試以時域分析法求下圖電路之 Vo(t)。(20 分)

    (20 分)

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107 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    利用節點分析法求出圖(一)中的v0 。(25 分)圖(一)

    (25 分)

  2. 2

    求得圖(二)中 a-b 端的諾頓等效電路:

    (一)諾頓電阻。(10 分)

    (二)諾頓電流。(15 分)圖(二)

    (25 分)

  3. 3

    圖(三)為負載不相同的三相電路,計算圖(三)中線電流:

    (一) Ia 。(5 分)

    (二) Ib 。(5 分)

    (三) Ic 。(5 分)

    (四)負載總實功率。(10 分)a Ia A 220∠ − 120° Vrms 10 Ω − j5 Ω 220∠0° Vrms Ib c C b B j10 Ω 220∠120° Vrms Ic圖(三)

    (25 分)

    參考架構・破題

    本題為三相電源接上「三個阻抗不同」的不平衡負載,不能再用單相等效電路(每相只算一相再乘三)的作法,必須先看清楚負載的接法(Δ接或 Y 接、有無中性線),再用相量逐相或以節點電壓求解;最後總實功率只看電阻所消耗的功率。

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  4. 4

    圖(四)為運算放大器電路,求得圖(四)中v0 ሺtሻ在t>0,令vs ሺtሻ=uሺtሻ。(25 分)圖(四)

    (25 分)

106 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    下圖電路中,電阻 R 為未知,相對 R 的戴維寧(Thevenin)等效電壓源為 Veq,等效電阻為 Req,請求出:

    (一) Veq =?(5 分)

    (二) Req =?(5 分)

    (三)當 IR = 1 A 時,R =?(10 分)1Ω 2Ω Req + + IR 5V IR R 6A = Veq R - - 3Ω 4Ω

    (20 分)

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  2. 2

    下圖 RLC 電路於 t < 0 時,開關 S 為打開(開路) (opened),且電路達穩態。當 t = 0時,S 瞬間關閉(短路) (closed),對於暫態電流 i(t)與暫態電壓 v(t),請求出:+

    (一) i(0 ) =?(5 分)

    (二) v(0+) =?(5 分)

    (三) v(t) =?(10 分)1H 3Ω 2Ω 2H + + v(t) 1 F 1/2 Ω i(t) 2F 7/5 Ω 15 V S - (t = 0) -

    (20 分)

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  3. 3

    請利用節點分析法(Node analysis)對 RLC 電路求出如下圖電路之轉移函數(transfer function) :V

    (一) 1 ( s) = ?(10 分)Is V

    (二) 2 ( s ) = ?(10 分)Is + 1Ω + 2H Is V1 1F 1Ω V2 - -全一張(背面)等 別:三等考試

    (20 分)

    本題含圖表或公式,請對照原卷 PDF。

  4. 4

    下圖中,兩個雙埠電路(two port)A 埠與 B 埠相串聯,可等效視為單一雙埠電路 C埠,請求出:

    (一)B 埠的阻抗(impedance)參數 ZB11 =?ZB12 =?ZB21 =?ZB22 =?(10 分)

    (二)C 埠的阻抗(impedance)參數 ZC11 =?ZC12 =?ZC21 =?ZC22 =?(10 分)

    ① 3Ω 2Ω ② ③ 1Ω ④ I1 - 3I + I2 I3 I4 I1 I4 2V3 V4 = V1 [ZC] V1 2Ω V2 V3 1Ω 1Ω V4 A埠 B埠 C埠

    (20 分)

    本題含圖表或公式,請對照原卷 PDF。

  5. 5

    下圖中,三個理想的變壓器串聯相接,分別之線圈紮數比為 4:1、3:2 及 1:8,整個電路可等效視為一個理想變壓器具有線圈紮數比 1:n,請求出:

    (一) n =?(5 分)

    (二) Zin =?(5 分)

    (三) I1(rms) =?(5 分)

    (四)負載 RL 的功耗 PL =?(5 分)Zin 53 Ω 4:1 3:2 1:8 53 Ω 1:n + + I1 48 Ω = I1 48 Ω 100 0° - - (RL) (rms) (RL) 100 0° (rms)(理想變壓器)

    (20 分)

    本題含圖表或公式,請對照原卷 PDF。

105 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    圖一電路,求:(每小題 10 分,共 20 分)

    (一) a-b 端之戴維寧等效電壓源與電阻,並畫出等效電路。

    (二) a-b 端之諾頓等效電流源與電阻,並畫出等效電路。3Ω 2Ω a 50 V 6Ω 0.5 vx 10 Ω vx b圖一

    (20 分)

    本題含圖表或公式,請對照原卷 PDF。

  2. 2

    在圖二中,運用表一之值,求 v(t)為多少,t>0。(20 分)R Value t=0 V1 8V V2 12 V C v(t) V1 V2 R 2Ω C 0.2 F L 1H L圖二 表一

    (20 分)

    本題含圖表或公式,請對照原卷 PDF。

  3. 3

    圖三電路,求:(每小題 4 分,共 20 分)

    (一)功率因子(The power factor)。

    (二)輸入端提供的平均功率(The average power delivered by the source)。

    (三)輸入端提供的無功功率(The reactive power)。

    (四)輸入端提供的視在功率(The apparent power)。

    (五)輸入端提供的複數功率(The complex power)。2Ω -j5 Ω j6 Ω 16∠45°V 10 Ω 8Ω圖三全一張(背面)等 別:三等考試

    (20 分)

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  4. 4

    使用反射阻抗的觀念,求圖四電路之:

    (一)輸入阻抗 Zin。(15 分)

    (二)電流 I1。(5 分)I1 5Ω -j2 Ω 1:2 8Ω 1:3 36 Ω 24∠0°V j18 Ω Zin圖四

    (20 分)

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  5. 5

    圖五電路,求出負載相電流 IAB,IBC 與 ICA。(20 分)A三相 Y-接產生器12 Ω 12 Ω (+)相序 j9 Ω j9 Ω B C 12 Ω j9 Ω圖五

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題為三相 Y 接電源供應「平衡 Δ 接負載」,每相阻抗皆為 12+j9 Ω。平衡系統可直接由線電壓除以每相阻抗求出負載相電流,三個相電流大小相等、相位依相序互差 120°。

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104 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    如圖一之開關電路及其電流波形,求電流 iL , i S 1 及 i S 2 之有效值。(15 分)iS1 L iL io i S1 ( t ) S1 ic 15A + + 5A vs S2 C RL vo 10A − iS 2 − 5A t 0.4T T 1.4T 2T i L (t ) iS 2 (t ) 15A 15A 5A 5A 10A 10A 5A 5A t t 0 0.4T T 1.4T 2T 0.4T T 1.4T 2T圖一

    (15 分)

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  2. 2

    (一)如圖二之電路,求 A, B 兩點回看之戴維寧等效電阻及電壓。(8 分)

    (二)設運算放大器為理想,求輸出電壓 v o 。(7 分)Ω 240Ω 242Ω 10V 240Ω 240Ω vo Ω圖二

    (15 分)

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  3. 3

    如圖三之 R-L 電路,電感器鐵心之磁路平均長度 l = 20 cm,截面積 A = 25 cm 2 ,導磁係數 μ = 75 μ o,μ o = 4π × 10 - 7 H/m ,匝數 N = 100,求:(一)電感值 L;(5 分)(二)開關閉合後之電流表示式; (5 分)(三)電流之穩態值; (5 分)(四)如將直流電源改成 60 Hz之交流,欲得相同於上之穩態電流有效值,求外加交流電壓之有效值。(5 分)5Ω 10V圖三34040 全一張34240 (背面)等 別:三等考試

    (20 分)

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  4. 4

    (一)如圖四之交流電路,求 A, B 兩點回看之戴維寧等效阻抗及電壓相量。(12 分)

    (二)求負載阻抗 Z L 以得最大負載功率,以及最大負載功率值。(6 分)1 4Ω j 3Ω 2 Io 15∠0 o A 2Ω 0.5I o ZL (rms) Vo − j 4Ω圖四

    (18 分)

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  5. 5

    (一)如圖五之交流電路,自耦變壓器為理想,求 A, B 兩點回看之戴維寧等效阻抗及電壓相量。(10 分)

    (二)求負載電阻 RL 以得最大負載功率,以及最大負載功率值。(7 分)PL 40Ω − j 30Ω N2 = V o RL N2=2 N1 2N 1 150∠30 o V j 20Ω N1 (rms)圖五

    (17 分)

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  6. 6

    (一)求圖六所給電阻網路之 R AB 。(7 分)

    (二)如圖六電路,求三種電壓供電之負載平均功率。(8 分)vo1 100V π ωt 0 2π 3π 4π 10Ω 10Ω 10Ω 10Ω − 100V vo2 100V RAB 10Ω 10Ω 10Ω ωt 0 π 2π 3π 4π vo 50Ω 10Ω 10Ω 10Ω 10Ω − 100V vo3 100V 0 ωt 0 π 2π 3π 4π − 100V圖六

    (15 分)

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103 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    圖一電路中,為使 R 吸收到最大平均功率,求 R 之值,並計算 R 所吸收之最大平均功率。(20 分) 4Ω 4Ω a 4Ω 100V R 20V b圖一

    (20 分)

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  2. 2

    圖二電路中,當 t  0 ,開關在位置 a,電容的初值電壓為 5 V,如圖所示,當t  10 ms ,開關移至位置 b。當t  ts 時,運算放大器的輸出會達到飽和電壓,求 ts 之值。5V(20 分)0.1μ F a 100 kΩ 6V b 10 V t=10 ms -6 V vo 8V圖二

    (20 分)

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  3. 3

    圖三電路中,設 I1  x1  jy1 ,設 I 2  x2  jy2 ,求 x1 、 y1 、 x2 、 y2 之值。(20 分)1Ω I3 j1Ω j1Ω j2Ω 10∠0° -j1Ω 1Ω I1 I2圖三34340 (背面)等 別: 三等考試

    (20 分)

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  4. 4

    設 有 一 電 路 的 脈 衝 響 應 ( impulse response ) h(t ) 如 圖 四 所 示 。 設 輸 入 訊 號vi (t )  10u (t ) V,用摺移積分(convolution integral)求輸出電壓 vo (t ) 。(提示:vo (t )  0 h( )vi (t   )d  0 vi ( )h(t   )d )(20 分)t t h(t)(V) 0 5 10 t(s)圖四

    (20 分)

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  5. 5

    圖五電路中,用 y 參數,求出 ya 、 yb 、 yc 、 yd 為 y11、 y12 、 y21 、 y22 的函數。例如ya  f a ( y11, y12 , y21, y22 ) 。 ya 、 yb 、 yc 、 yd 的單位都為 A / V 或 1 。(20 分)I1 I2 yc ydV1 V1 ya yb V2圖五

    (20 分)

102 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    如圖一所示,求 ab 端點左側之戴維寧等效電路(Thevenin equivalent circuit)。(20 分)2Ω a 6Ω 6Ω + + 12V - - 12V 6Ω 2Ω 2Ω - + 12V b圖一

    (20 分)

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  2. 2

    求圖二之 Io。(20 分)1Ω 4A 2Io Io 8Ω 2Ω 4Ω圖二

    (20 分)

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  3. 3

    如圖三,已知 IS = 1 A,R = 20 Ω,C = 5 μF,vC(0-) = 0,開關 S 在 t = 0 時由 a 移到b,求切換後之(一)電容電壓 vC(t)(10 分)。(二)電容電流 iC(t)(5 分)。(三)電阻電流 iR(t)(5 分)。iC S b a + + iR R vC IS =1A - -圖三33940 全一張34040 (背面)等 別: 三等考試類 科: 電力工程、電子工程

    (20 分)

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  4. 4

    如圖四所示,求(一)總阻抗(total impedance)ZT(5 分)。(二)電流 I1,I2,I3(15 分)。Z1 R1 I2 I3 I1 1kΩ R2 1kΩ + 50V∠0° ~ Z2 XC 2kΩ Z3 - XL 2kΩ圖四

    (20 分)

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  5. 5

    以重疊理論(superposition theorem)求解圖五之電流 I 2 ,其中 V = 10 V∠0˚,I = 20 mA∠0˚,μ = 20,h = 100。(20 分)R1 I2 4Ω R2 6Ω + μV ~ hI - XL 8Ω圖五

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題要用重疊定理求 I2。電路中有兩個獨立電源 V、I,另有兩個受控源 μV(受電壓 V 控制)與 hI(受電流 I 控制)。重疊定理只能「一次保留一個獨立電源」,受控源永遠不可移除,必須跟著它的控制量一起變化——這正是本題考點。

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