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高考申論題 113年 [航空器維修] 航空器電氣系統

第 一 題

📖 題組:
三、(一)畫出電阻、電容與電感三種不同元件之元件符號?(5 分) (二)以電阻而言,若其電阻值為 R,元件上之電壓為 VR 與電流為 IR,其電壓與電流之關係為何?功率值 P 為何?功能為何?(5 分) (三)以電容而言,若其電容值為 C,元件上之電壓為 VC 與電流為 IC,其電壓與電流之關係為何?阻抗值為何?功能為何?(5 分) (四)以電感而言,若其電感值為 L,元件上之電壓為 VL與電流為 IL,其電壓與電流之關係為何?阻抗值為何?功能為何?(5 分)
📝 此題為申論題,共 4 小題

小題 (一)

畫出電阻、電容與電感三種不同元件之元件符號?(5 分)

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本題考查基礎電路元件符號。作答時應直接繪出 IEEE/ANSI 或 IEC 標準的元件符號,並可附上簡要文字描述(如電阻為鋸齒狀、電容為平行板、電感為線圈)以確保標示清晰。

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(因純文字限制,以下以文字描述與 ASCII 符號示意,實際考試時請直接手繪標準電路圖符號)

  1. 電阻(Resistor, R):符號為連續的鋸齒狀折線(IEEE/ANSI 標準)或空白長方形(IEC 標準)。 [示意] --////-- 或 --[ ]--

小題 (二)

以電阻而言,若其電阻值為 R,元件上之電壓為 VR 與電流為 IR,其電壓與電流之關係為何?功率值 P 為何?功能為何?(5 分)

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本題測驗基礎電路學概念,看到電阻應直覺聯想「歐姆定律」與「焦耳定律(電功率)」。作答時除了列出標準數學公式,在論述「功能」時若能結合其「消耗實功(轉為熱能)」的特性並舉出航空應用(如防冰加熱),能展現更深厚的專業觀念。

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【破題】電阻(Resistor)為電路中最基本的被動線性元件,主要特性為阻礙電流流動,並將電能轉換為熱能(消耗實功)。 【論述】 一、電壓與電流之關係

小題 (三)

以電容而言,若其電容值為 C,元件上之電壓為 VC 與電流為 IC,其電壓與電流之關係為何?阻抗值為何?功能為何?(5 分)

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看到電容器題型,應直覺聯想其「儲存電場能量」的本質,並寫出時域下的微積分關係式(電流與電壓變化率成正比)。阻抗部分需切換至頻域(交流分析),寫出含複數 $j$ 與角頻率 $\omega$ 的阻抗公式;功能部分則結合航空電氣實務,點出濾波與儲能等關鍵字。

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【破題】本題考查電容器在電路分析中的基本電壓電流特性、交流阻抗計算及其實務應用功能。 【論述】 一、電壓與電流之關係

小題 (四)

以電感而言,若其電感值為 L,元件上之電壓為 VL與電流為 IL,其電壓與電流之關係為何?阻抗值為何?功能為何?(5 分)

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面對電感元件題型,首先應聯想「法拉第電磁感應定律」推導出時域下的電壓與電流微分關係(V=L*di/dt),接著轉換至交流頻域寫出阻抗公式(Z=jωL)。最後,從其「儲存磁能」與「抗拒電流改變」的物理特性,延伸解答其在航空電路中的濾波、穩流及作為電機繞組的功能。

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【破題】電感(Inductor)為利用電磁感應原理將電能轉化為磁能儲存之被動元件,其核心物理特性為「反抗電流的改變」。 【論述】 一、電壓與電流之關係

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