110 台糖新進工員招考工員級 機械 機械電學 考古題詳解

核心觀念

本題考查低壓屋內配線中各導線的識別顏色。依民國 110 年相關屋內線路規範，為便於辨識及維修，接地導線應使用綠色絕緣皮；實務上亦常見綠／黃色條紋作為接地導線識別。

接地線的功能是將設備外殼等非帶電金屬部分，於漏電時導引故障電流至大地，使保護裝置動作，降低觸電危險。

本題以命題當年（民國 110 年）法規及配線識別規定為準。

解題方法

題目問的是「接地線」的標準識別顏色，直接依導線顏色判斷：

• 接地線：綠色
• 中性線：通常以白色識別
• 其他相線：依配線系統使用黑色、紅色等顏色識別

因此，選擇綠色即可。

選項分析

核心觀念

「絞線 $19/2.0$」是絞線規格的表示法：

• 前項 $19$：表示絞線由 $19$ 根單線組成。
• 後項 $2.0$：表示每根單線的直徑為 $2.0\ \mathrm{mm}$。

因此，$19/2.0$ 的完整意義是「由 $19$ 根直徑 $2.0\ \mathrm{mm}$ 的銅導線絞合而成」。

解題方法

判讀絞線規格時，依照「根數／單線直徑」的格式解讀：

代入本題：

所以正確敘述為「$2\ \mathrm{mm}$ 直徑銅導線 $19$ 根」。

選項分析

核心觀念

無熔絲開關（MCCB）的規格標示，各符號代表不同意義：

• $3\mathrm{P}$：三極式，表示開關具有三個極。
• $600\mathrm{VAC}$：額定電壓為 $600\mathrm{V}$ 交流。
• $50\mathrm{AF}$：框架容量（Ampere Frame）為 $50\mathrm{A}$，表示本體框架可容納的最大額定電流等級。
• $30\mathrm{AT}$：跳脫容量或跳脫額定電流（Ampere Trip）為 $30\mathrm{A}$，表示過電流跳脫裝置的額定電流。
• $I_C=5000\mathrm{A}$：啟斷容量為 $5000\mathrm{A}$，表示開關在規定條件下所能安全切斷的最大故障電流。

因此，本題重點在辨認「AF」與「AT」的差異。

解題方法

$30\mathrm{AT}$ 中的 AT 是 Ampere Trip 的縮寫，代表跳脫裝置的額定電流，通常以安培為單位。

因此：

當通過無熔絲開關的電流超過其跳脫設定值時，過電流保護機構會動作，使電路跳脫。題目選項中最符合 $30\mathrm{AT}$ 意義的是「額定電流」。

核心觀念

本題考「配電線路圖符號」的辨識，重點在於觀察圖形是否具有多極開關及聯動操作的特徵。

圖 4 顯示三組並列的開關接點，各極之間以虛線連結，表示各極可以同時動作；每一極又具有上下兩組接點，呈現雙重閘刀式結構，因此為雙閘刀開關。

解題方法

辨識配電符號時，可依下列特徵判斷：

1. 圖形具有多組並列接點，代表多極電路。
2. 各極之間以虛線連接，表示機械聯動，可同時開啟或關閉。
3. 每一極呈現兩組閘刀接點，符合雙閘刀開關的表示方式。

因此，圖 4 所表示的是雙閘刀開關。

選項分析

核心觀念

本題考查電動機分路導線的安培容量規定。依民國 110 年命題當年的《屋內線路裝置規則》，電動機分路導線之安培容量，不得低於電動機額定電流的 $1.25$ 倍。

其基本公式為：

其中，$I_{\text{額定}}$ 為電動機銘牌所標示的額定電流。

解題方法

題目直接詢問「電動機分路導線安培容量」與「電動機額定電流」的比例。依規定，分路導線必須以電動機額定電流的 $125\%$ 作為最低容量：

因此：

所以正確答案為 $1.25$ 倍。

選項分析

核心觀念

本題考查工具機馬達的起動、停止及正逆轉控制方式。

傳統式銑床常使用三相感應電動機，其控制需求包括：

• 接通、切斷馬達電源。
• 控制馬達正轉與逆轉。
• 防止正轉、逆轉兩組接點同時接通。

「鼓型開關」是具有旋轉操作手柄的多段式開關，可依照接點配置切換「停止、正轉、逆轉」等狀態，適合傳統工具機的馬達直接控制，因此是本題答案。

解題方法

判斷此題可從「傳統式銑床」及「正逆轉控制」兩個關鍵字切入。

鼓型開關內部具有多組固定排列的接點，旋轉手柄時可依序完成：

1. 先切斷馬達電源，形成停止狀態。
2. 將三相電源依正常相序接入，形成正轉。
3. 調換其中兩相的接線順序，形成逆轉。

三相感應電動機的旋轉方向，取決於三相電源的相序。調換任意兩相，即可改變旋轉方向。因此，鼓型開關能在同一個操作機構中完成停止、正轉及逆轉控制，符合傳統銑床的使用需求。

選項分析

(A) 鼓型開關

正確。

鼓型開關是傳統工具機常用的手動控制開關，具備多段旋轉位置，可直接控制馬達的停止、正轉及逆轉。其接點可設計成先斷後接，降低正逆轉切換時兩組電源同時接通的危險。

(B) 按鈕開關

錯誤。

按鈕開關通常只提供控制訊號，分為常開按鈕及常閉按鈕，例如：

核心觀念

電磁接觸器的接點依線圈未激磁時的狀態及激磁後的動作，主要分為：

• $a$ 接點（NO，Normally Open，常開接點）：線圈未激磁時斷開，線圈激磁後閉合。
• $b$ 接點（NC，Normally Closed，常閉接點）：線圈未激磁時閉合，線圈激磁後斷開。

題目問「電磁接觸器的線圈激磁時，需接點斷開」，因此應選擇線圈激磁後會由閉合變成斷開的接點，即 $b$ 接點。

解題方法

依接點動作狀態判斷：

符合此動作的是常閉接點：

所以正確答案為 $b$ 接點。

選項分析

(A) $b$ 接點：正確

核心觀念

本題考查控制電路圖中的英文代號。判斷時要將代號拆解為英文名稱的縮寫，並注意「電磁開關」、「電磁接觸器」與「積熱電驛」等元件的常用表示方式。

常見代號如下：

• BZ：Buzzer，蜂鳴器
• PL：Pilot Lamp，指示燈
• MS：Magnetic Switch，電磁開關
• MC：Magnetic Contactor，電磁接觸器
• TH-RY：Thermal Relay，積熱電驛

解題方法

逐一將選項中的英文代號與其代表的電氣元件名稱比對。若代號與元件名稱的英文縮寫不符，即為錯誤選項。

選項分析

(A) BZ：蜂鳴器

BZ 是 Buzzer 的縮寫，代表蜂鳴器，用於發出警報或提示聲音。

因此本選項正確。

(B) PL：指示燈

PL 是 Pilot Lamp 的縮寫，代表指示燈，用於顯示電源、運轉、故障等狀態。

因此本選項正確。

(C) MT：電磁開關

核心觀念

三相四線式通常採用星形（Y）接線，三條火線與中性線（接地線）之間的電壓稱為相電壓；任兩條火線之間的電壓稱為線電壓。

在平衡三相系統中，線電壓與相電壓的關係為：

其中：

• $V_L$：火線對火線的線電壓
• $V_P$：火線對中性線或接地線的相電壓

因此：

解題方法

題目給定火線對火線電壓為：

火線對地線電壓為相電壓，因此：

由於 $\sqrt{3}\approx1.732$：

所以火線對地線的電壓為 $120\ \mathrm{V}$。

選項分析

• (A) $110\ \mathrm{V}$：錯誤。 $110\ \mathrm{V}$不是由 $208\ \mathrm{V}$線電壓依三相星形系統公式換算所得的相電壓。

核心觀念

單相感應電動機本身的單相脈動磁場沒有固定旋轉方向，必須利用主繞組與啟動繞組之間的相位差，形成具有旋轉方向的合成磁場，才能產生啟動轉矩。

啟動繞組通常會串接電容器或其他移相元件，使其電流與主繞組電流產生相位差。兩組繞組的空間位置與電流相位共同決定旋轉磁場方向。

改變單相感應電動機轉向的基本方法，是改變主繞組與啟動繞組的相對電流方向。實務上通常調換啟動繞組的兩端接線，使啟動繞組磁勢方向反向，而主繞組保持不變，合成磁場方向即隨之改變。

解題方法

判斷重點在於題目指定的是「單相感應電動機」。

單相電動機沒有三相電源的相序問題，因此不能使用調換三相電源任意兩條線的方法。要改變其旋轉方向，必須改變啟動繞組相對於主繞組的電流方向，亦即調換啟動繞組接線。

因此正確調整方式為：

選項分析

(A) 調換三相電源中任意兩條線

核心觀念

本題考查多部電動機共用一個總開關時，總開關安培容量的計算原則。

依命題當年（民國 110 年）相關電氣法規與電動機幹線設計原則：

• 最大容量電動機的滿載電流，須以 $125\%$ 計算。
• 其餘電動機則以滿載電流的 $100\%$ 計算。
• 總開關額定安培容量，應選擇不小於計算值的標準額定值。

解題方法

三部電動機的滿載電流為：

其中最大滿載電流為 $40\ \mathrm{A}$。

因此，總開關所需容量為：

計算所得為 $92\ \mathrm{A}$，總開關額定容量必須選擇大於或等於 $92\ \mathrm{A}$ 的標準值。在選項中，符合要求的額定容量為：

選項分析

• (A) $82\ \mathrm{A}$：錯誤

$82\ \mathrm{A}$ 是直接將三部電動機滿載電流相加：

$15+27+40=82\ \mathrm{A}$

未將最大電動機的電流乘以 $125\%$，容量不足。

核心觀念

電池上常見的「電量」通常是指電池容量，代表電池能夠儲存並供應多少電荷，常用單位為：

其意義為電流與供電時間的乘積，例如 $1000\text{ mAh}$ 可理解為理想狀況下，以 $1000\text{ mA}$ 供電約 $1$ 小時，或以 $100\text{ mA}$ 供電約 $10$ 小時。

解題方法

判斷各選項所代表的物理量：

• 電流的單位：安培（A）
• 電池容量常用單位：毫安小時（mAh）
• 電感量的單位：亨利（H）
• 電壓的單位：伏特（V）

題目詢問常見於電池上的電量單位，因此選擇表示電池容量的「毫安小時」。

選項分析

• (A) 安培

核心觀念

三用電表（Multimeter）是將多種電氣量測功能整合於同一儀表，通常可量測：

• 直流電壓（DCV）
• 直流電流（DCA）
• 交流電壓（ACV）
• 電阻（Ω）

「一般三用電表」的電流量測電路通常是利用分流電阻，配合直流表頭量測電流。因此，標準三用電表通常具備直流電流量測功能，但不具備交流電流量測功能。交流電流通常需使用交流電流表或鉗形電流表量測。

解題方法

判斷各選項是否屬於一般三用電表的基本量測範圍：

1. 電壓量測通常包含直流電壓與交流電壓。
2. 電流量測中，一般三用電表主要量測直流電流。
3. 交流電流需使用整流、熱偶等特殊量測結構，並非一般三用電表的基本功能。

因此，不可量測的範圍是交流電流。

選項分析

(A) 直流電壓

核心觀念

本題考查電工工具的用途，以及剝除細電絞線絕緣皮時的標準操作方法。

斜口鉗的鉗口具有鋒利的斜刃，主要用途是剪斷電線，也可在控制切入深度的情況下，切開電線外層絕緣皮，再將絕緣皮剝除。操作時不可用力過猛，以免切傷內部銅線或細股導線。

解題方法

判斷工具用途即可：

1. 細電絞線的絕緣皮需要先被切開。
2. 工具必須具有刀刃，且能在狹小部位進行局部切割。
3. 選項中，斜口鉗的鉗口具有剪切刃，最符合電線絕緣皮的切開需求。
4. 切割時應僅切入絕緣層，避免傷及導線。

因此選擇斜口鉗。

選項分析

• (A) 美工刀：錯誤。 美工刀雖然具有刀刃，也能切開絕緣皮，但刀尖容易滑動，且切入深度不易控制，容易割傷手部或切斷、刮傷內部細電絞線。

核心觀念

一般三用電表的兩支測試棒具有固定極性：

• 紅色測試棒：接正極（$+$）
• 黑色測試棒：接負極，通常插入「COM」端

因此，題目詢問紅色測試棒代表的接線極性，考查的是三用電表測試棒的正、負極標示。

解題方法

辨認三用電表測試棒的標準接法即可：

測量直流電壓時，若紅棒接被測電路的高電位端、黑棒接低電位端，電表會顯示正值；兩棒對調則通常顯示負值。

選項分析

核心觀念

本題考查電阻器依「阻值是否可調整」及「調整後是否固定」所作的分類。

若電路在製作或校正過程中，需要先調整電阻值以達到預期效果，調整完成後即固定在該位置，適合使用的是「半固定可變電阻」，又稱微調電阻或可調電阻。

其特性為：

• 阻值可在一定範圍內調整。
• 通常以螺絲起子等工具調整。
• 調整完成後，使用者不需經常操作。
• 常用於電路校正、增益設定、偏壓調整及零點調整。

解題方法

題幹的關鍵語句是：

「需作調整以達到預期之效果，經調整後即予以固定」

這表示電阻值在安裝或校正時需要改變，但調整完成後便維持在固定位置，不需要讓使用者持續、頻繁地調整。

因此應選擇具有「可調整，但調整後可固定」特性的半固定可變電阻。

【答案】為 (B) 半固定可變電阻。

選項分析

(A) 固定電阻

固定電阻的阻值在製造時即已確定，使用時通常無法調整，例如 $100\ \Omega$、$1\ \text{k}\Omega$ 等。

題目明確要求先調整阻值，因此固定電阻不符合題意，錯誤。

核心觀念

本題考查基本電工工具的構造與用途。判斷重點是鉗口前端牙紋的排列：

• 平口鉗的鉗口通常分為前、後兩段，具有粗、細不同的牙紋。
• 前端細牙紋適合夾持較細小的導線或零件。
• 後端粗牙紋適合夾持較粗的材料，增加咬合力。

因此，看到「前端有粗細兩段牙紋」即可聯想到平口鉗。

解題方法

先辨認各種鉗子的主要工作部位：

1. 壓接鉗以壓接端子、套管為主要功能，鉗口通常具有特定形狀的壓接模穴。
2. 斜口鉗以剪切導線為主，前端是斜向刀口。
3. 尖口鉗的鉗口細長尖銳，主要用於狹窄處夾持、彎折導線。
4. 平口鉗的鉗口寬而平整，前端具有粗、細兩段牙紋，兼具夾持與彎折功能。

題幹描述與第 4 項的構造完全相符，故選平口鉗。

選項分析

核心觀念

壓接端子是將絞線剝皮後插入端子，再以壓接方式固定，使絞線能與螺絲端子或接線座可靠連接。常見端子形狀的選用，主要取決於：

• 接點是否需要經常拆裝
• 接線後的機械固定可靠性
• 拆卸時是否必須完全卸下螺絲

其中，Y 形端子又稱叉形端子，開口朝外，可在螺絲稍微鬆開時直接套入或取出，適合拆裝次數較多的絞線接點。

解題方法

本題應從「拆裝便利性」判斷，而非單純比較端子的導電能力。

若接點需要頻繁拆裝，理想端子應具備：

1. 不必完全拆下螺絲；
2. 可快速套入或取出；
3. 拆裝時不必大幅移動其他配線。

Y 形端子具有側向開口，只要將固定螺絲稍微鬆開，即可將端子叉口套入螺絲下方；拆卸時也可直接側向抽出。因此最適合頻繁拆裝的接點。

選項分析

• (A) 針形

針形端子前端呈細長針狀，主要用於插入端子台、接線座或狹小的接線孔，以改善絞線直接插入時容易散開的問題。它並非以快速拆裝為主要設計目的，因此不是本題最佳答案。

核心觀念

選用導線時，除須考慮導電率、電阻、耐熱性及絕緣性能外，也要考慮導線的「機械強度」。

導線在架設、搬運、拉線及使用過程中，常承受沿導線軸向的拉力。導線抵抗此種拉力的能力稱為「抗張力」或「抗拉強度」。當外加拉力超過導線所能承受的範圍時，導線會發生斷裂，因此機械強度可避免導線被拉斷。

解題方法

題幹所述：

「機械強度」意指導線的 $A$，作用是避免導線被 $B$

導線實際架設時，最主要的機械負荷是沿軸向的張力。因此：

• $A$ 應為「抗張力」
• $B$ 應為「拉斷」

故選擇「抗張力，拉斷」的選項。

選項分析

• (A) $A$：抗壓力，$B$：壓裂

錯誤。抗壓力是抵抗外力壓縮的能力，主要適用於受壓構件。一般導線架設時主要承受拉力，不是以抵抗壓縮為主要機械要求；「壓裂」也不是本題所指導線因張力過大而產生的破壞形式。

核心觀念

本題考查歐姆定律：

其中：

• $V$：電壓，單位為伏特（$\mathrm{V}$）
• $I$：電流，單位為安培（$\mathrm{A}$）
• $R$：電阻，單位為歐姆（$\Omega$）

由歐姆定律可得電流：

解題方法

題目給定：

因為：

所以：

兩端電壓為：

代入歐姆定律：

又因為：

因此：

選項分析

核心觀念

電功率表示單位時間內電能轉換或輸出的快慢，直流電路中適用公式：

其中：

• $P$：功率，單位為瓦特（$\mathrm{W}$）
• $V$：電壓，單位為伏特（$\mathrm{V}$）
• $I$：電流，單位為安培（$\mathrm{A}$）

題目已知汽車電瓶端電壓為 $11\ \mathrm{V}$，輸出電流為 $10\ \mathrm{A}$，可直接計算其輸出功率。

解題方法

將題目數據代入功率公式：

由於 $\mathrm{V}\cdot\mathrm{A}=\mathrm{W}$，因此：

所以電瓶的輸出功率為 $110\ \mathrm{W}$。

選項分析

• (A) $1200\ \mathrm{W}$：錯誤

核心觀念

三用電表測量直流電壓時，應將功能旋鈕轉至 DCV，再選擇高於被測電壓的最小適當檔位。

選擇檔位的原則為：

在安全前提下，檔位越接近被測電壓，讀值解析度通常越高，測量結果也越精確。

12 V 電瓶的額定電壓為 $12\ \mathrm{V}$，因此應選擇高於 $12\ \mathrm{V}$ 且最接近的 DCV 檔位。

解題方法

各檔位與 $12\ \mathrm{V}$ 比較：

• $2\ \mathrm{V}<12\ \mathrm{V}$，容量不足，不能使用。
• $20\ \mathrm{V}>12\ \mathrm{V}$，可安全量測，且最接近 $12\ \mathrm{V}$。
• $200\ \mathrm{V}>12\ \mathrm{V}$，雖可量測，但檔位過大，解析度較差。
• $1000\ \mathrm{V}>12\ \mathrm{V}$，雖可量測，但明顯過大，讀值精度與操作便利性較差。

因此最佳檔位為：

選項分析

(A) $2\ \mathrm{V}$：錯誤

$2\ \mathrm{V}$ 小於電瓶的 $12\ \mathrm{V}$，接上電表後容易超出量測範圍，造成指針滿刻度偏轉或數位電表顯示超量程，不得選用。

核心觀念

本題考查不同電阻對外界物理量的感測特性。

光敏電阻（Light Dependent Resistor, LDR）是一種電阻值會隨入射光線強弱而改變的元件：

• 光線變強時，光敏電阻的電阻值通常降低。
• 光線變弱時，光敏電阻的電阻值通常升高。

因此，可將光敏電阻接入控制電路，配合電晶體、繼電器或控制器，依據環境明暗自動控制路燈的開啟與關閉。

解題方法

題幹的關鍵字是「以光線的強弱」及「自動控制路燈的開與關」。

判斷步驟如下：

1. 找出電阻值所受控制的外在因素。
2. 題目明確指出控制因素是「光線強弱」。
3. 能感測光線強弱、使電阻值隨光線變化的元件，就是光敏電阻。

其基本關係可表示為：

電路便可利用此電阻變化造成的電壓或電流變化，設定一個動作門檻。例如白天光線強時使路燈關閉，夜間光線弱時使路燈開啟。

選項分析

(A) 熱敏電阻

熱敏電阻的電阻值會隨溫度改變，主要用於溫度感測、過熱保護及溫度控制。

常見類型包括：

核心觀念

本題考查壓接端子接線時，導線剝除絕緣皮長度 $L_e$ 與端子插孔長度 $L$ 的配置原則。

壓接時，裸露的絞線應充分插入端子插孔，並略微伸出端子壓接部，使絞線能確實被壓接固定；因此剝線長度通常應比端子插孔長度多約 $3\ \mathrm{mm}$。

解題方法

端子插孔長度為 $L$，裸線長度為 $L_e$。為了避免裸線未完全進入壓接部，裸線必須伸入端子底部並略微突出：

多出的約 $3\ \mathrm{mm}$ 可確保導線充分插入並利於確認壓接狀態。

選項分析

• (A) $L_e=L+3\ \mathrm{mm}$：正確。 剝線長度比端子插孔長度多 $3\ \mathrm{mm}$，符合壓接端子的適當配置。

核心觀念

四色環電阻器的色碼依序代表：

1. 第一環：有效數字第一位 $a$
2. 第二環：有效數字第二位 $b$
3. 第三環：倍率 $10^C$
4. 第四環：誤差百分比 $\pm d\%$

本題給定：

• 紫色：$7$
• 灰色：$8$
• 銀色：$C=-2$
• 金色：$d=5$

因此電阻值公式為：

解題方法

前兩環紫、灰形成兩位有效數字：

第三環銀色代表倍率 $10^{-2}$：

所以標稱電阻值為：

第四環金色代表誤差：

因此完整電阻值為：

選項分析

核心觀念

電磁開關是利用電磁力控制負載通斷的低壓電器，標準組成包括：

1. 電磁接觸器：利用線圈通電產生電磁力，使主接點吸合或釋放，以控制馬達等負載的啟動與停止。
2. 積熱電驛：偵測負載過電流或馬達過載，經過一段時間後動作，切斷接觸器線圈電路，保護馬達。

因此，電磁開關的基本組合為：

解題方法

判斷「電磁開關」的組成即可。電磁接觸器負責「接通與切斷主電路」，積熱電驛負責「過載保護」；兩者組合後，便能兼具馬達控制與過載保護功能。

選項分析

• (A) 無熔絲開關：錯誤 無熔絲開關主要用於電路的過電流及短路保護，屬於電源側保護元件，不是電磁開關的主要組成零件。

核心觀念

本題考查電工法規對「導線連接處」的基本要求。導線連接必須具備：

• 足夠的機械強度；
• 良好的導電性；
• 不易鬆脫、發熱或產生接觸不良；
• 外部絕緣及防護須恢復完整。

以命題當年（民國 110 年）法規為準，導線連接應使用適當的接頭或接續器具，並以壓接等方式使連接牢固。因此，不能僅靠徒手絞接，也不能將銲錫視為唯一的固定方式。

解題方法

判斷本題的關鍵，在於分辨「合格的機械性接續」與「僅靠絞接或銲錫的連接」。

壓力接頭是利用螺栓、壓板、壓接端子、壓接套管等方式，對導線施加壓力，使導線間形成可靠而穩固的電氣連接，符合導線接續須兼具機械強度與導電性的要求。

因此，最符合電工法規一般要求的方式為「壓力接頭連接」。

選項分析

(A) 銅套管壓接

銅套管壓接確實是導線接續的實務方法之一，適用於相容的導線與接續套管，且須使用規定或適當的壓接工具施工。

但本題問的是導線連接處應使用何種方式，法規要求的重點是使用可靠的接頭或接續器具，而非限定所有導線一律使用「銅套管」。銅套管壓接屬於壓接接續的一種具體形式，選項用語較狹隘，並非本題最適切的法規概念，故不選。

核心觀念

本題考查夾式（鉤式）電表的測量原理，以及三相三線電路中三條導線電流的向量關係。

夾式電表是利用導線周圍的磁場感應來測量電流。當鉤環同時套住多條導線時，電表所測得的是鉤環內各導線電流的「向量代數和」，不是各電流大小的直接相加。

三相三線電路沒有中性線，依基爾霍夫電流定律：

題目已知每條導線電流大小均為：

三相電流彼此相差 $120^\circ$。

解題方法

1. 鉤住三條導線

夾式電表測得三條導線電流的向量和：

由三相三線電路的電流關係：

因此：

三條導線的磁場在鉤環內互相抵消，故電表讀值為 $0\ \mathrm{A}$。

2. 鉤住兩條導線

假設鉤住 $A$、$B$ 兩條導線，電表讀值為：

由於：

所以其大小為：

因此，鉤住任意兩條導線時，夾式電表讀值為 $15\ \mathrm{A}$。

選項分析

核心觀念

電動機正逆轉控制通常使用兩個接觸器：

• 正轉接觸器：控制電動機正向旋轉
• 逆轉接觸器：將三相電源中的任意兩相對調，使旋轉磁場方向改變，控制電動機反向旋轉

正、逆轉接觸器必須設置「連鎖控制」，使兩個接觸器不能在同一時間吸合。連鎖可分為：

1. 電氣連鎖：將正轉接觸器的常閉輔助接點串接於逆轉線圈控制回路，反向亦然。
2. 機械連鎖：利用機械裝置限制兩個接觸器不能同時閉合。

解題方法

判斷本題的關鍵，在於確認正轉與逆轉接觸器同時閉合時會造成什麼結果。

三相感應電動機的逆轉，是將任意兩相交換，例如：

• 正轉：$R$、$S$、$T$
• 逆轉：$R$、$T$、$S$

若正轉與逆轉兩個接觸器同時閉合，兩組不同相序的主電路會同時接入，造成相間短路，並可能導致接觸器損壞、保護裝置跳脫，甚至引發電弧與設備事故。

因此，連鎖控制的主要目的，是防止正轉與逆轉兩個接觸器的主觸點同時閉合。

選項分析

(A) 防止短路

核心觀念

導線通電時，電能轉換為熱能，發熱速率就是電功率：

其中：

• $P$：發熱速率或電功率，單位為 W
• $I$：通過導線的電流，單位為 A
• $R$：導線電阻，單位為 $\Omega$

導線電阻為：

其中 $\rho$ 為材料電阻率、$L$ 為導線長度、$A$ 為導線截面積。因此，在電流一定時，電阻越大，導線發熱越快。

解題方法

本題直接利用焦耳熱定律判斷。由：

可知電流增加時，發熱功率按電流平方增加。例如電流增加為原來的 2 倍，發熱速率會增加為原來的 4 倍，因此「電流過大」是造成導線快速發熱的最直接因素。

若題目將導線視為接在固定電流的電路中，導線太細或太長也會使電阻增加，進而提高發熱量。不過一般單選題的標準命題意旨，是考查電流過大造成導線過熱的現象。

選項分析

• (A) 電流過大：正確。 由 $P=I^2R$ 可知，在導線電阻一定時，電流越大，發熱速率越高。電流過大常造成導線溫度升高、絕緣層熔化，甚至引起短路或火災。

• (B) 銅導線太粗：錯誤。 導線越粗，截面積 $A$ 越大，依照：

核心觀念

本題考查配電盤內「主線路」與「控制線路」共用同一接點時的配線施工原則。

• 主線路：承擔負載電流，導線通常較粗，電流較大。
• 控制線路：用於接觸器線圈、按鈕、指示燈、繼電器等控制功能，導線通常較細。

當兩種線路必須接在同一端子時，為了兼顧接線牢固、維修辨識及避免控制線受到主線路拉扯，通常採取：

主線路接在下方，控制線路接在上方。

因此，「控制線路置於主線路上」是正確敘述。

解題方法

本題不涉及計算，直接依配電盤配線的施工慣例判斷：

1. 先辨認主線路與控制線路的功能及導線粗細。
2. 同一接點若同時接兩種線路，應將較粗、負載電流較大的主線路置於下方。
3. 控制線路置於主線路上方，便於辨識、檢修及保持接線秩序。
4. 再判斷端子是否必須使用壓接端子，以及是否能直接將裸導線鎖入端子。

選項分析

(A) 主線路置於控制線路上

錯誤。配電盤同一接點同時有主線路與控制線路時，通常應將主線路置於下方、控制線路置於上方。本選項將上下位置顛倒。

(B) 控制線路置於主線路上

核心觀念

本題考查三用電表各檔位的用途，以及電機電路「靜態測試」的基本原則。

靜態測試是在設備停止運轉、電源切離的狀態下，利用三用電表檢查：

• 線路是否導通
• 線圈、導線及元件的電阻值
• 是否有短路或斷路
• 絕緣狀況是否異常

三用電表常用檔位如下：

• ACV 檔：量測交流電壓
• DCV 檔：量測直流電壓
• Ω 檔：量測電阻、導通狀態
• 指針式電表的 $0\Omega$ 校正：量電阻前，先將兩支表筆短接，再調整歸零旋鈕，使指針指在 $0\Omega$

量測電阻時，待測電路必須先斷電，否則可能損壞電表或造成量測錯誤。

解題方法

題目指定「靜態測試」，切入點是先判斷測試狀態：

1. 靜態測試時，電路應處於斷電狀態。
2. 斷電後不能以 ACV 或 DCV 檔量測線路電壓。
3. 此時可使用 Ω 檔量測線路電阻。
4. 若使用指針式三用電表，使用 Ω 檔前必須進行 $0\Omega$ 校正。

因此，正確選項為 B、D。

選項分析

(A) 使用 ACV 檔測試線路電壓

錯誤。

ACV 檔是用來量測交流電壓，功能本身沒有錯；但靜態測試時電路應切離電源，線路不應帶有工作電壓，因此不使用 ACV 檔進行靜態檢查。

核心觀念

鋼心鋁線（Aluminum Conductor Steel Reinforced，簡稱 ACSR）是以鋼線作為中心芯線，外層絞繞鋁線而成。其主要特性如下：

• 鋁的密度小、價格較低，且具有良好導電性。
• 鋁的導電率約為銅的 $60\%$，並非優於銅。
• 鋁表面會形成緻密的氧化鋁薄膜，可防止內部繼續氧化，因此抗腐蝕性良好。
• 鋁本身抗張強度較低，利用鋼芯承受機械拉力，適合長距離架空線路。

解題方法

本題直接依鋼心鋁線的「材料特性」與「用途」判斷：

1. 看其使用場所：鋼心鋁線主要用於戶外架空輸電、配電線路。
2. 比較導電性：鋁的導電性低於銅。
3. 判斷抗腐蝕性：鋁表面的氧化鋁膜具有保護作用。
4. 分析結構：鋼芯負責增加抗張強度，外層鋁線負責導電。

因此，依題目文字判定，(A) 與 (D) 均符合鋼心鋁線的特性。

選項分析

(A) 適用於屋外架空線路

核心觀念

本題考查數位三用電表（Digital Multimeter, DMM）相較於指針三用電表的主要特性。

指針三用電表以指針在刻度盤上的偏轉位置表示量測值，使用者常須依照不同量程讀取刻度，並進行倍率換算。數位三用電表則將量測結果經由電子電路轉換後，以數字直接顯示，通常可直接讀出電壓、電流或電阻值。

其典型優點包括：

• 數字直接顯示，減少刻度判讀與倍率換算。
• 沒有指針式儀表的視差誤差。
• 讀值清楚，量測結果容易判讀。
• 一般具有較高輸入阻抗，對被測電路的負載效應較小。

解題方法

判斷本題時，應找出最能直接表現「數位」儀表特色的敘述。

數位三用電表將量測值轉換成數字顯示，因此使用者不必像讀取指針表一樣，在刻度盤上估讀指針位置，也不必依刻度與量程進行繁複換算。這正是選項 (A) 所描述的特性。

因此本題選擇以「數字顯示並減少計算步驟」為核心的選項。

選項分析

(A) 以數字方式顯示，省下計算步驟

正確。數位三用電表直接以數字顯示量測結果，通常不需自行讀取指針刻度、判斷刻度倍率或進行換算，因此可減少計算與判讀步驟。

(B) 操作較簡單

核心觀念

數位式三用電表通常有以下測試棒插孔：

• COM：公共端，通常插黑色測試棒。
• VΩ：用於量測直流電壓、交流電壓、電阻、導通及二極體等，通常插紅色測試棒。
• mA：量測小電流時，紅色測試棒插入此孔。
• $10\ \mathrm{A}$：量測較大電流時，紅色測試棒插入此孔。

本題依一般三用電表的基本操作，詢問紅色測試棒的標準插孔，答案為 VΩ 插孔。

解題方法

判斷三用電表插孔時，先記住基本配置：

在量測電壓、電阻等一般電氣量時，紅色測試棒接入 VΩ 插孔。因此本題選擇：

核心觀念

本題考查電阻器的「容許誤差」概念。電阻值為 $56\ \Omega\pm2\%$，表示實際電阻值可在標稱值 $56\ \Omega$ 上下偏差 $2\%$ 的範圍內：

解題方法

先求容許誤差：

因此電阻值範圍為：

下限：

上限：

所以其電阻值範圍為：

端點值也屬於容許範圍內。

選項分析

核心觀念

本題考查電鑽與攻牙機的基本操作安全，以及金屬板鑽孔、攻牙的正確程序。

• 電鑽：利用旋轉鑽頭在工件上鑽孔。
• 攻牙機：利用絲攻在已鑽好的孔內加工出內螺紋，使螺栓或螺絲能夠旋入固定。
• 鑽孔時，鑽頭中心線應與工件表面保持垂直，才能使孔軸線正確，避免孔斜、絲攻偏斜或螺紋損壞。
• 攻牙前的鑽孔直徑，須依螺紋規格、螺距及標準攻牙鑽頭尺寸決定。

解題方法

判斷各選項是否符合下列正確流程：

其中，鑽孔只是形成孔洞，攻牙才是在孔內形成螺紋；兩者用途不能混為一談。依此判斷，只有強調鑽頭與板面垂直的選項符合正確操作原則。

選項分析

(A) 以便螺絲釘將配電器材固定在金屬板上

錯誤。電鑽與攻牙機的正確用途，是先在金屬板上鑽孔，必要時再加工內螺紋，以便使用符合規格的螺絲或螺栓固定器材。不能以「個人方便選用螺絲釘」作為工具使用或固定方式的判斷標準；螺絲種類應依板厚、負載、螺紋規格及固定強度選擇。

(B) 一般先鑽取螺絲孔，再用攻牙機修整

核心觀念

本題考查電容的定義、單位與單位符號。

電容量以 $C$ 表示，基本定義為：

其中：

• $C$：電容量，單位為法拉（farad）
• $Q$：電荷量，單位為庫侖（coulomb）
• $V$：電壓，單位為伏特（volt）

因此：

也就是跨接 $1$ 伏特電壓時，若儲存 $1$ 庫侖電荷，該電容器的電容量就是 $1$ 法拉。

解題方法

直接依據電容量公式 $C=Q/V$，逐一檢查各選項是否符合電容量的單位、符號與定義即可。

其中，選項 B 所描述的是電感的概念，必須以電流變化率 $di/dt$ 搭配感應電壓判斷，並非電容的定義。

選項分析

(A) 法拉是電容的國際單位

正確。電容量的國際單位制（SI）單位為法拉，英文為 farad，簡寫為 $\mathrm{F}$。

(B) 電流在 $1$ 秒間的變化量為 $1\ \mathrm{A}$，此為感應之電容量

錯誤。電流變化率與感應電壓的關係為：

核心觀念

本題考查電阻器的功能、電路符號，以及可變電阻各接線端的作用。

• 電阻器會消耗電能，並將電能轉換為熱能，功率為 $P=VI=I^2R=\frac{V^2}{R}$
• 固定電阻的阻值不可調整，電路符號為一般鋸齒狀或矩形電阻符號。
• 可變電阻具有電阻體與滑動接點，通常有三個接線端。圖 39-1 中，$a$、$b$ 為電阻體兩端，$c$ 為滑動接點。

解題方法

先辨認兩圖的符號：

• 圖 39-1 有滑動箭頭與三個接線端，表示可變電阻。
• 圖 39-2 僅有一般電阻符號與兩個接線端，表示固定電阻。

再依電阻器的功能及接線方式判斷各選項。

選項分析

(A) 可將電能轉換為熱能：正確。 電流通過電阻時會產生焦耳熱，電能轉換為熱能，符合電阻器的基本作用。

核心觀念

本題考查電容器的基本特性與常見應用。

電容器以兩個導體及其間的絕緣介質構成，具有儲存電荷與電能的作用，其基本關係式為

其中 $Q$ 為電荷量、$C$ 為電容量、$V$ 為電壓。

電容器的電流與電壓關係為

因此，電容器具有「阻止電壓突然變化」的特性；電壓變化越快，所產生的電流越大。

在直流穩態下，電容器充電完成後電流為零，相當於開路；在交流電路中，電容器可讓交流訊號通過，其容抗為

頻率 $f$ 越高，容抗越小，越容易通過高頻交流訊號。

解題方法

判斷各選項是否符合電容器的特性與應用：

1. 先分辨選項描述的是電容器、電感器或其他元件。
2. 再檢查其所述應用是否為電容器的典型功能。
3. 電容器的關鍵辨識語句包括「阻絕直流、通過交流、耦合、濾波、儲能及改善功率因數」。

符合上述特性的選項即為正確答案。

選項分析

(A) 錯誤

「具有抗電流變化的特性，繞著芯材組成線圈」描述的是電感元件。

電感器的基本特性是阻止電流突然變化，其關係式為

電感器通常以導線繞製於鐵芯或其他芯材上形成線圈。

電容器則是阻止電壓突然變化，並非抗電流變化，因此本選項錯誤。

(B) 正確

電容器在電路中具有下列常見作用：

核心觀念

本題考查基本電工工具的辨識與正確使用方法，重點包括：

1. 導線絕緣皮的剝除。
2. 導線接頭或端子的壓接。
3. 導線彎成鉤形後，裝接於螺絲端子。
4. 工具使用方向及安全操作方式，避免傷害導線銅芯或造成接觸不良。

（一）圖 1-1 及圖 1-2

1. 圖 1-1

• 電工工具：​剝線鉗。
• 工作項目：​剝除導線末端的絕緣皮。
• 工作法：

將導線放入剝線鉗適當尺寸的剝線孔內，使刀口只切入絕緣皮而不傷及銅導線，再握緊鉗柄並沿導線軸向拉出，即可剝去所需長度的絕緣皮。

剝線孔尺寸應配合導線線徑；若孔徑太小，容易切傷銅線，若孔徑太大，則無法完全切斷絕緣皮。

2. 圖 1-2

• 電工工具：​電工刀。
• 工作項目：​以電工刀剝除導線絕緣皮。
• 工作法：

先在導線末端的絕緣皮上沿導線方向輕劃，再剝去切開的絕緣皮。使用電工刀時，刀刃應由身體外側方向推進，避免朝向自己施力；切割深度只須切開絕緣皮，不可切入銅導線。

若導線需要剝除較長距離的絕緣皮，應沿導線縱向切割，不宜直接環切，以免割傷銅芯。

（二）圖 2

核心觀念

本題考查銅製導線依「金屬組成、冷加工或退火程度、機械性能、電氣性能及用途」所作的分類：

1. 銅線：以高純度銅為主要材料，依加工硬化程度分為硬抽、半硬抽及軟銅線。
2. 銅合金線：以銅為基材，加入鎘、錫、磷等元素，以提高強度、耐磨性、彈性或耐熱性。
3. 導線材料的選用原則為：

• 輸電導線重視導電率。
• 架空線及接觸線重視抗拉強度、耐磨耗及耐弧性。
• 軟性配線重視延展性及可撓性。
• 彈簧、接點材料則重視彈性、耐疲勞及耐磨性。

解題方法

回答此類材料題時，依下列順序作答：

1. 先說明材料的主要金屬組成。
2. 再說明加工狀態或合金元素造成的機械性能與導電性能變化。
3. 最後列出與性能相配合的實際用途。

銅線的硬度主要來自冷加工；冷加工越強，抗拉強度及硬度越高，但延展性與導電率通常下降。退火則使材料恢復柔軟，延展性提高。

（一）銅線、硬抽銅線、半硬抽銅線及軟銅線【6 分】

1. 何謂銅線

銅線是以高純度工業用銅作為導電材料，經拉線、加工及必要的退火製成的金屬導線。其主要成分為銅，通常要求具有高導電率、良好延展性及耐腐蝕性。

純銅的特性如下：

• 導電率高，電阻率低。
• 延展性及可加工性良好。
• 耐大氣腐蝕性佳。
• 純銅本身強度及硬度不高，需藉冷加工或合金化提高機械性能。

銅線依冷抽加工及退火程度，分為硬抽銅線、半硬抽銅線及軟銅線。

2. 硬抽銅線

硬抽銅線是銅材經多次冷間拉伸加工製成，未再充分退火，因此產生較大的加工硬化。

金屬及加工狀態：

• 主要成分為高純度銅。
• 以冷抽加工硬化為主要強化方式。
• 不屬於銅合金，硬度提高是由加工造成。

機械性能及電氣性能：

• 抗拉強度高。
• 硬度大，耐磨耗性較佳。
• 延伸率及彎曲性能較低。
• 導電率較軟銅線低，但仍具有良好導電性。
• 不宜反覆彎折，施工時較不易繞曲。

用途：

• 架空輸電線及配電線。
• 電車或電車線等需要抗拉強度的接觸線。
• 需要承受機械拉力的裸銅導線。
• 不適合用於頻繁彎曲或需要高度可撓性的配線。

3. 半硬抽銅線

半硬抽銅線是硬抽銅線與軟銅線之間的狀態，通常以適度冷抽加工，或經部分退火後製成。

機械性能及電氣性能：

• 抗拉強度及硬度介於硬抽銅線與軟銅線之間。
• 延展性及彎曲性優於硬抽銅線。
• 導電率通常高於硬抽銅線，低於或接近軟銅線。
• 兼具一定的機械強度與施工彈性。

用途：

• 架空配電線。
• 需要中等抗拉強度的裸銅線。
• 電氣設備引線及一般配線。
• 需要兼顧機械強度與可彎曲性的導線。

4. 軟銅線

軟銅線是銅線經退火處理，使冷加工所造成的加工硬化消除，恢復銅材的柔軟性與延展性。

機械性能及電氣性能：

• 硬度低，柔軟且容易彎曲。
• 延展性及可撓性最好。
• 抗拉強度較低。
• 導電率最高，電阻率最低。
• 適合反覆彎曲及端子壓接。

用途：

• 電力電纜及室內配線。
• 電器設備內部配線。
• 馬達、變壓器及發電機繞組。
• 軟銅絞線、接地線及需要可撓性的導線。

三種銅線比較