电工机械_直流电机基本原理.doc

電工機械_直流電機基本原理一、單選題(題 每題分 共分)( ) 1. 電磁感應所生感應電勢的方向，為反抗原磁交鏈的變化，稱之為 (A)安培定律 (B)弗來銘(Fleming)右手定則 (C)楞次(Lenz)定律 (D)弗來銘左手定則。( ) 2. 磁通量1馬克斯威爾(Maxwell)等於多少韋伯(Weber)? (A)1 (B)10 (C)10-4 (D)10-8。( ) 3. 磁通密度1韋伯/平方公尺等於多少高斯? (A)1 (B)10 (C)104 (D)108。( ) 4. 磁通密度1高斯等於多少韋伯/平方公尺? (A)1 (B)10 (C)10-4 (D)10-8。( ) 5. 在MKS制中，磁通密度B的單位是 (A)高斯 (B)韋伯 (C)韋伯/平方公尺 (D)達因。( ) 6. 在CGS制中，磁通密度B的單位是 (A)高斯 (B)韋伯 (C)韋伯/平方公尺 (D)達因。( ) 7. 在CGS制中，磁通量的單位是 (A)高斯 (B)韋伯 (C)韋伯/平方公尺 (D)馬克斯威爾。 ( ) 8. 韋伯(Weber)是 (A)磁通密度英制單位 (B)磁通密度實用單位 (C)磁通量英制單位 (D)磁通量實用單位。( ) 9. 在MKS制中，磁通量的單位是 (A)高斯 (B)韋伯 (C)韋伯/平方公尺 (D)達因。( )10. 下列何者不能決定電磁效應中，導體的應電勢極性或電流方向與磁場的關係? (A)佛來明右手定則 (B)愣次定律 (C)歐姆定律 (D)安培右手定則。( )11. 長20公分的導線，與均勻磁場垂直，磁場之磁通密度B5韋伯/平方公尺，若導線運動方向與磁場方向垂直(有切割磁力線)，要讓該導線之感應電勢為1V，則其速度應為 (A)1公尺/秒 (B)2公尺/秒 (C)3公尺/秒 (D)4公尺/秒。( )12. 有一台四極直流發電機，電樞導體數為1000根，其電樞為單分波形繞組，每極之磁通量為0.005韋伯，若電樞轉速為1200rpm，則電樞之感應電勢為多少伏特？ (A)50 (B)100 (C)150 (D)200 (E)250。( )13. 愣次定律的數學式為 (A)E (B)E (C)FBLIsin (D)T。( )14. ( )15. 有一線圈匝數為400匝，其兩端的感應電勢EAB為12伏特，表示其交鏈磁通量每秒鐘變化多少韋伯? (A)4.8 (B)0.412 (C)0.12 (D)0.03。 ( )16. 有一500匝線圈，若此線圈在5秒內磁通量變動0.1韋伯，則此線圈感應電勢為 (A)50伏特 (B)100伏特 (C)250伏特 (D)10伏特。( )17. 有一線圈，若此線圈在5秒內磁通量變動0.1韋伯，感應電勢為6伏特，則此線圈為 (A)500匝 (B)120匝 (C)300匝 (D)450匝。( )18. ( )19. 磁場內有一載有電流的線圈，當此線圈平面與磁場成平行時，線圈所生的轉矩為 (A)0 (B)最小 (C)最大 (D)中間值。( )20. 磁場內有一載有電流的線圈，當此線圈平面與磁場成垂直時，線圈所生的轉矩為 (A)0 (B)最小 (C)最大 (D)中間值。( )21. 佛來明右手定則中，中指代表 (A)電流方向 (B)導體運動方向 (C)磁通方向 (D)應電勢正極。( )22. 佛來明右手定則中，代表電流方向的是 (A)拇指 (B)食指 (C)中指 (D)無名指。( )23. 某部直流電動機之電樞電流為50安培時，其產生的轉矩為100牛頓公尺，若磁場強度減為原來的80%，而電樞電流增為80安培時，則其產生的轉矩變為多少牛頓公尺？ (A)125 (B)128 (C)131 (D)134 (E)137。( )24. 佛來明左手定則中，食指代表 (A)電流方向 (B)導體運動方向 (C)磁通方向 (D)應電勢正極。( )25. 佛來明右手定則中，代表磁通方向的是 (A)拇指 (B)食指 (C)中指 (D)無名指。( )26. 佛來明左手定則中，拇指代表 (A)電流方向 (B)導體運動方向 (C)磁通方向 (D)應電勢正極。( )27. 佛來明右手定則中，代表導體運動方向的是 (A)拇指 (B)食指 (C)中指 (D)無名指。 ( )28. 發電機中，導體之感應電流方向，可以下列何者決定? (A)佛來明右手定則 (B)佛來明左手定則 (C)安培左手定則 (D)安培右手定則。( )29. 發電機定則就是 (A)佛來明右手定則 (B)佛來明左手定則 (C)安培左手定則 (D)安培右手定則。( )30. 電動機中，導體之受力方向，可以下列何者決定? (A)佛來明右手定則 (B)佛來明左手定則 (C)安培左手定則 (D)安培右手定則。( )31. 電動機定則就是 (A)佛來明右手定則 (B)佛來明左手定則 (C)安培左手定則 (D)安培右手定則。( )32. 決定直流發電機中導體之電流方向、運動方向與磁場方向之間關係的是 (A)佛來明右手定則 (B)佛來明左手定則 (C)愣次定律 (D)安培右手定則。( )33. 決定直流電動機中導體之電流方向、運動方向與磁場方向之間關係的是 (A)佛來明右手定則 (B)佛來明左手定則 (C)愣次定律 (D)安培右手定則。 ( )34. 串激式直流電動機之負載實驗時，若扭力計顯示為0.6公斤米，轉速計顯示為1710轉分時，則此電動機的輸出功率約為多少？ (A)2100瓦特 (B)1050瓦特 (C)525瓦特 (D)250瓦特。( )35. 佛來明右手定則，拇指、食指和中指應互成 (A)45 (B)90 (C)180 (D)平行。( )36. 佛來明左手定則，拇指、食指和中指應互成 (A)45 (B)90 (C)180 (D)平行。( )37. 直流發電機電樞繞組的電流為 (A)直流 (B)交流 (C)交直流 (D)以上皆非。( )38. 直流電動機電樞繞組的電流為 (A)直流 (B)交流 (C)交直流 (D)以上皆非。( )39. 直流發電機磁場繞組的電流為 (A)直流 (B)交流 (C)交直流 (D)以上皆非。( )40. 直流電動機磁場繞組的電流為 (A)直流 (B)交流 (C)交直流 (D)以上皆非。( )41. 有一直流發電機，轉速為1200 rpm，若轉子通過一個磁極所需的時間為秒，則該發電機的極數為 (A)2極 (B)4極 (C)6極 (D)8極。( )42. 有一4極直流發電機，轉速為1200 rpm，則該發電機轉子通過一個磁極所需的時間為 (A)秒 (B)秒 (C)秒 (D)秒。( )43. 有一六極直流發電機，若轉子通過一個磁極所需的時間為秒，則該發電機的轉速為 (A)1000 rpm (B)1200 rpm (C)1500 rpm (D)1800 rpm。 ( )44. 一6極直流發電機，電樞繞組旋轉1圈，其應電勢變化 (A)1個 (B)3個 (C)6個 (D)12個 正弦波。( )45. 將直流發電機的轉速增為原來的2.2倍，每極磁通量降為原來的0.5倍，則發電機的感應電勢變為原來的若干倍？ (A)0.5 (B)0.9 (C)1.1 (D)2.2。( )46. 一八極直流發電機，其應電勢變化一個正弦波，須旋轉 (A)4轉 (B)1轉 (C)轉 (D)轉。( )47. 一般而言，增加發電機的轉速，其應電勢會 (A)增大 (B)減小 (C)不變 (D)不一定。( )48. 一般而言，降低發電機的轉速，其應電勢會 (A)增大 (B)減小 (C)不變 (D)不一定。( )49. 通過線圈的磁通量若呈線性減少，則線圈兩端感應電勢為 (A)0 (B)定值 (C)呈線性增加 (D)呈線性減少。 ( )50. 通過線圈的磁通量若呈線性增加，則線圈兩端感應電勢為 (A)0 (B)定值 (C)呈線性增加 (D)呈線性減少。( )51. 若將直流發電機的轉速增加為原來的3倍，則此發電機的感應電勢為原來的 (A)1倍 (B)3倍 (C)6倍 (D)9倍。 ( )52. 電機內部電樞繞組的感應電勢大小，與下列何者無關? (A)電樞繞組的匝數 (B)電樞繞組的電阻 (C)電樞繞組的並聯路徑數 (D)磁通變動率。( )53. 若將直流發電機的轉速增加為原來的3倍，每極磁通量減為原來的一半，則此發電機的感應電勢為原來的 (A)0.5倍 (B)1倍 (C)1.5倍 (D)3倍。( )54. 若要直流發電機的感應電勢降為原來的一半，可將此發電機轉速 (A)增為原來的2倍 (B)降為原來的一半 (C)增為原來的4倍 (D)降為原來的四分之一。( )55. 有一6極直流發電機，電樞繞組總導體數是1000根，每極磁通量為1.410-3韋伯，電樞並聯路徑數為2，若要應電勢為105伏特，則轉速應為 (A)500rpm (B)1000rpm (C)1250rpm (D)1500rpm。( )56. 一部直流分激式電動機，由相關實驗測得電樞電阻0.5，磁場線圈電阻180，轉軸的角速度為170rad/s（弳秒）。當供給電動機的直流電源電壓、電流分別為180V與21A時，則此電動機產生的電磁轉矩為多少？ (A)8N-m (B)12N-m (C)16N-m (D)20N-m。( )57. 若將直流發電機每極磁通量減為原來的一半，要維持發電機的感應電勢不變，其轉速應為原來的 (A)0.5倍 (B)1倍 (C)2倍 (D)4倍。( )58. 有一6極直流發電機，電樞繞組總導體數是1000根，轉速為1500rpm，電樞並聯路徑數為2，若要應電勢為105伏特，則每極磁通量應為 (A)1.410-3 (B)1.610-2 (C)5.210-3 (D) 韋伯。( )59. 有一8極直流串激式電動機，電樞繞組總導體數是768根，電樞電流為42安培，每極磁通量為910-2韋伯，電樞並聯路徑數為2，此電動機的轉矩為 (A)189 (B)212 (C)846 (D)1698 kg-m。(1公斤9.8牛頓)( )60. 一直流電動機，若電樞電流和磁通量都減為原來的一半，則此電動機的轉矩變成原來的 (A)4倍 (B)2倍 (C)倍 (D)1倍。( )61. 轉矩(Torque)的單位是 (A)牛頓-公尺 (B)牛頓 (C)特斯拉 (D)瓦特。( )62. 若直流電動機的磁通量()固定，則轉矩(T)與電樞電流(I)的關係成何種比例? (A)成反比 (B)成平方反比 (C)成正比 (D)成平方正比。( )63. 一直流電動機的轉矩為5公斤-公尺，等於 (A)49 (B)55 (C)98 (D)110 牛頓-公尺。( )64. 一直流電動機，自線路取用40安培的電流，產生10公斤-公尺的轉矩，若磁通量減為原來的一半，電流增為60安培，則此電動機的轉矩變成 (A)7.5 (B)73.5 (C)3.5 (D)60.5 牛頓-公尺。( )65. 有一4極直流電動機，電樞繞組總導體數是1000根，每極磁通量為韋伯，電樞並聯路徑數為4，若轉矩為40牛頓-公尺，則此電動機的電樞電流為 (A)12 (B)14 (C)17 (D)25 安培。 ( )66. 一永久磁鐵式直流電動機，磁通量不變，若要使電動機的轉矩變成原來的2倍，則電樞電流應為原來的 (A)4倍 (B)2倍 (C)倍 (D)1倍。( )67. 有一條帶有直流電流的導線置於均勻的磁場中，若以右手大姆指代表電流的方向，右手四指代表磁場的方向，則掌心所指方向代表下列何者？ (A)導線受力的正方向 (B)導線受力的反方向 (C)感應電勢的正方向 (D)感應電勢的反方向。( )68. 若將直流電動機每極磁通量減為原來的一半，要維持電動機的轉矩不變，其電流應為原來的 (A)0.5倍 (B)1倍 (C)2倍 (D)4倍。( )69. 某直流電動機，自線路取用60安培的電流，產生120牛頓-公尺的轉矩，若磁通量減為原來的80，則此電動機的電流要增至多少安培，才能產生160牛頓-公尺的新轉矩? (A)70 (B)80 (C)90 (D)100 安培。( )70. 一直流電動機，自線路取用10安培的電流，產生2公斤-公尺的轉矩，若電流減為8安培，而此電動機的轉矩仍然不變，則磁通量應為原來的 (A)0.8倍 (B)1倍 (C)1.25倍 (D)4倍。( )71. 一般而言，接固定電壓源的直流電動機，若輸出功率不變，在其轉速越快時，轉矩會 (A)越大 (B)越小 (C)不變 (D)不一定。 ( )72. 一10馬力的分激電動機，電源電壓為100伏特，電樞電流為80安培，轉速為1000 rpm，此時電動機的輸出轉矩約為 (A)39.6 (B)41.6 (C)50.2 (D)52.5 呎-磅。(1公斤9.8牛頓2.2磅，1公尺3.28呎)( )73. 定馬力電動機是指轉速改變時，輸出功率大約不變。若使定馬力電動機的轉速增加，則電動機的輸出轉矩將 (A)增加 (B)減少 (C)不變 (D)不一定。( )74. 一電動機的輸出功率為5馬力時，轉速為1000 rpm，此時電動機的輸出轉矩約為 (A)35.6 (B)30 (C)23.5 (D)6.72 牛頓-公尺。( )75. 一般而言，直流電動機若輸出轉矩不變，在其轉速越快時，電源提供的電功率要 (A)越多 (B)越少 (C)不變 (D)不一定。 ( )76. 定轉矩電動機是指轉速改變時，輸出轉矩大約不變。若使定轉矩電動機的轉速增加，則電動機的輸出功率將 (A)增加 (B)減少 (C)不變 (D)不一定。( )77. 欲使起重機之起重量為原來的2倍，上升速度為原來的一半，其所使用的電動機輸出功率應為原來的多少倍? (A)1 (B)2 (C)4 (D)8。( )78. 有一台他激式直流發電機，電樞電阻為0.2，已知在某轉速時，供應負載之端電壓為200V，且負載電流為2A。現在將轉速增加為原來的1.2倍，場電流不變，且省略電刷壓降，則負載之端電壓應為何？ (A)180V (B)200V (C)220V (D)240V。( )79. 一電動機的輸出功率為5馬力時，輸出轉矩為30牛頓-公尺，此時電動機轉速約為 (A)786 rpm (B)1188 rpm (C)1500 rpm (D)1690 rpm。 ( )80. 一電動機的輸入電功率為5kW，效率為86，輸出轉矩為39牛頓-公尺，此時電動機轉速約為 (A)689 rpm (B)752 rpm (C)894rpm (D)1053rpm。( )81. 一直流他激式電動機之電磁轉矩為50牛頓-米，電樞電流為25安培，轉速為1800 rpm，此時電樞反電勢約為多少伏特? (A)100 (B)120 (C)80 (D)60。( )82. 通過線圈的磁通量若維持一定值，則線圈兩端感應電勢為 (A)0 (B)定值 (C)呈線性增加 (D)呈線性減少。( )83. 有一500匝線圈，若此線圈感應電勢為10伏特，則此線圈內磁通每秒變動 (A)50 (B)100 (C)10 (D)0.02 韋伯。( )84. 佛來明右手定則中，食指代表 (A)電流方向 (B)導體運動方向 (C)磁通方向 (D)應電勢正極。( )85. 一四極直流發電機，其應電勢由負最大值變化到正最大值，須旋轉 (A)4轉 (B)1轉 (C)轉 (D)轉。( )86. 愣次定律E=N中，負號表示 (A)應電勢為負極 (B)應電勢反抗交鏈磁通的變化 (C)應電勢與外加電壓極性相反 (D)不具任何意義。( )87. 長30公分的導線，與均勻磁場垂直，磁場之磁通密度B=5韋伯平方公尺，若導線運動方向與磁場方向垂直（有切割磁力線），速度為2公尺秒，則該導線之感應電勢為 (A)300特 (B)60伏特 (C)3伏特 (D)1伏特。( )88. 有一四極直流發電機，電樞繞組總導體數是500根，每極磁通量為1102韋伯，轉速為1800rpm，電樞並聯路徑數為4，則應電勢為 (A)150 (B)125 (C)100 (D)80 伏特。( )89. 磁通量1韋伯(Weber)等於多少馬克斯威爾(Maxwell)? (A)1 (B)10 (C)104 (D)108。 ( )90. 有一四極直流電動機，電樞繞組總導體數是500根，每極磁通量為1102韋伯，電樞並聯路徑數為4，若電樞電流為50安培，則此電動機的轉矩為 (A)120 (B)40 (C)3.5 (D)12 牛頓公尺。( )91. 一直流電動機，若電樞電流增為原來的2倍，磁通量減為原來的一半，則此電動機的轉矩變成原來的 (A)4倍 (B)2倍 (C)倍 (D)1倍。( )92. 一電動機的輸出轉矩為2.86牛頓公尺，轉速為1000rpm，此電動機輸出功率約為 (A)300瓦特 (B)200瓦特 (C)100瓦特 (D)50瓦特。( )93. 欲使起重機之起重量和上升速度各為原來的2倍，其所使用的電動機輸出功率應為原來的多少倍？ (A)1 (B)2 (C)4 (D)8。( )94. 電樞導體內通過直流電者為 (A)同步發電機 (B)分激直流發電機 (C)串激直流發電機 (D)以上皆不正確。答 案 一、單選題 1. C 2. D 3. C 4. C 5. C 6. A 7. D 8. D 9. B 10. C 11. A 12. D 13. A 14. A 15. D 16. D 17. C 18. B 19. C 20. A 21. A 22. C 23. B 24. C 25. B 26. B 27. A 28. A 29. A 30. B 31. B 32. A 33. B 34. B 35. B 36. B 37. B 38. B 39. A 40. A 41. C 42. D 43. C 44. B 45. C 46. D 47. A 48. B 49. B 50. B 51. B 52. B 53. C 54. B 55. D 56. D 57. C 58. A 59. A 60. C 61. A 62. C 63. A 64. B 65. D 66. B 67. A 68. C 69. D 70. C 71. B 72. D 73. B 74. A 75. A 76. A 77. A 78. D 79. B 80. D 81. B 82. A 83. D 84. C 85. D 86. B 87. C 88. A 89. D 90. B 91. D 92. A 93. C 94. D 解 析 一、單選題11. E=BLv 1=50.2v v=1公尺/秒12. Ea=12000.005=200V14. 感應電勢EAB的正負值判斷，主要是觀察線圈對磁通變化的反應（愣次定律），不是因為公式中的負號而得。15. 16. 17. 18. 依佛來明左手定則，中指比電流方向，食指比磁通方向，拇指比出導體運動方向是向下。23. T= T=T=100=128牛頓公尺34. T= Po=1050W41. 轉子旋轉1圈時間為秒 42. 轉子旋轉1圈時間為秒 43. 轉子旋轉1圈時間為秒 每分鐘轉速為44. 電樞繞組通過1個極對（一個N和