電子工程技師考科:電路學基礎:無負載電阻分壓
理想 12 V 直流電源正端經 R1 = 2000 Ω 接到輸出節點,該節點再經 R2 = 4000 Ω 接回電源負端(定為 0 V)。輸出端沒有外接負載,量測電壓的儀表輸入電阻視為無限大,電阻值固定。求輸出節點相對 0 V 的電壓,以 V 作答。
對應電路學節點與迴路分析的基礎能力。只適用理想直流電源、線性固定電阻與無負載條件;未涵蓋元件功率額定、容差、溫度漂移、交流頻率效應或實際接線操作。
工程基礎單元・約 6 分鐘

情境快選、分步觀察與本次練習清單。
先從原單元選一道未作答題。
維持總電阻,增加下臂電阻比例。
把題目與頁面「模型邊界」逐項比對。
理想 12 V 直流電源正端經 R1 = 2000 Ω 接到輸出節點,該節點再經 R2 = 4000 Ω 接回電源負端(定為 0 V)。輸出端沒有外接負載,量測電壓的儀表輸入電阻視為無限大,電阻值固定。求輸出節點相對 0 V 的電壓,以 V 作答。
對應電路學節點與迴路分析的基礎能力。只適用理想直流電源、線性固定電阻與無負載條件;未涵蓋元件功率額定、容差、溫度漂移、交流頻率效應或實際接線操作。
SEVEN FOUNDATIONS / OFFICIAL SUBJECT REFERENCES
以下題幹與條件可以直接閱讀。官方來源用於核對科目方向,不表示本站題目為官方試題;答案與逐步提示可在上方互動區練習。
Rₚ=R₂∥RL;Vout=Vin Rₚ/(R₁+Rₚ)
理想直流源與純電阻;R₁上臂、R₂下臂、負載RL與R₂並聯。不含容差、溫漂、源阻抗或額定功率;不是帶電接線指示。
ASSUMPTIONS BEFORE ANSWERS
滑桿與數字欄位操作需要 JavaScript。模型的公式與限制如下;這些是教學條件,不是現場操作程序。
已自動切到「電子工程技師」的練習、模型與案例;需要時可在下方切換其他科。
工程備考・計算基礎
從數字、單位與條件出發。七條考試路線,提示陪你起步,錯題留給下一次突破。
正在準備題庫。若未啟用 JavaScript,可先閱讀本頁的工程說明與官方考試資料。
提示逐段開啟;參考答案在有效作答後才顯示。
只比對最後數值,無法判定你的實際解題過程或錯因。
條件比較、參數掃描與研究資料帶出:可選取 CSV 文字,也可保存與還原研究包。還原前先檢查內容,不會自動覆寫目前研究或提交筆記。比較與曲線僅供教學,不是現場設計、設備合格或警報判定。
MULTI-STEP CASES / CALCULATION & INTERPRETATION
7 個多步案例:每個案例 3 個計算步驟,再做 1 個模型判讀。共 21 個計算步驟與 7 個判讀,與上方 7 道基礎題分開計算進度。
本頁提供七個自行設計的教學情境,每案包含三個計算問題與一個判讀問題,適合練習基本公式與工程判讀。各題請依題設條件獨立作答,可保留小數點後兩位;判答容許誤差僅供練習使用,實際設備允收值須另行確認。題目採假設條件,並非官方歷屆試題;官方科目與公式來源供延伸閱讀,完整考試準備請另依各科課程安排。
以下原創題目、假設與來源在未啟用 JavaScript 時仍可閱讀;互動核對與逐步回饋載入後顯示於上方。
教學情境:一個理想感熱元件原為 20 °C;從 t = 0 起,周圍環境立即改為 80 °C 並保持。題設時間常數為 60 s。你要依同一條熱反應曲線,先算觀察值與剩餘溫差,再反算跨越 65 °C 的時間。65 °C 只是一條任意教學參考線,不是任何產品的警報門檻。
這三個數值可支持哪一項結論?
參考選項:只得到題設模型的熱反應;要判斷實際警報,仍需產品與現場依據。
原始熱反應研究支持一階對流方程,但參數與實際反應須有試驗及環境依據。本題只解析指定數學模型,沒有取得或驗證產品警報時間。
研究延伸:待研究:只把題設 τ 改成兩組其他正值,先預測再重算 T(60) 與到達同一任意參考線的時間;哪些結論只關於理想模型,哪些還需要實測才能成立?
適用界線:一階理想熱反應,不代表感知器選型、間距、認可試驗、現場警報或避難可用時間。
印刷 p.5 式(1)為感熱元件一階對流方程,並說明 RTI 由試驗取得。本題在氣體溫度與係數固定的假設下積分成指數解,再以代數反算任意參考線時間;未採其火災成長及實際作動預測。
火災學的熱傳理論與火災工學,支持能力方向;本站情境、數值與答案不是考選部原題。
教學情境:穩態空氣以 2400 m³/h 流過一個理想冷卻段,由 30 °C 降至 18 °C,連續保持 3 h。先把風量轉為質量流率,再求顯熱移除率與這段時間移除的熱能;本題沒有提供冷凍機耗電或性能係數。
有人打算把第三步答案直接填入預估電費,哪項判讀正確?
參考選項:不能直接代入;這是熱能,尚缺同工況性能係數與輔助耗電等資料。
模型只計算空氣端的顯熱。電力端仍涉及冷凍循環性能與輔助設備;有凝結時,連空氣端總冷量也不等於此顯熱值。
研究延伸:待研究:保持風量與溫差,另列出計算含除濕總熱量及電耗所缺的資料。若未取得這些資料,研究紀錄應如何分開寫出已知量與待查量?
適用界線:固定密度與比熱的穩態顯熱模型,沒有機組選型、電費、潛熱、換氣需求或舒適度判定。
式(16.729)以空氣質量流率、比熱及出入口溫差計算顯熱率,式(16.730–731)區分總熱與潛熱。本題改採熱量移除為正的符號約定,並在恆定熱率下乘時間求熱能。
空調工程與設計的負荷計算,以及熱力學與熱傳學;支持科目方向,不是本站題目的數值來源。
教學情境:水平土層中固定觀察地表下 6 m 的同一點。狀態 A 的地下水位深度為 3 m,狀態 B 上升到地表下 1 m。按題設各狀態重新分配水位上下土重,先求 A 的總應力與孔隙水壓,再算 B 相對 A 的有效應力變化。
為何總應力增加,題設有效應力卻下降?
參考選項:水位上升同時改變上覆土重與孔隙水壓;此題水壓增加得更多。
σ′ = σ − u 必須比較同一位置且一致條件的兩個量。結果只描述題設靜水狀態,不能直接轉為沉陷、破壞、承載力或施工安全結論。
研究延伸:待研究:若水位改變尚未達靜水平衡,哪些觀測與土層資料是本題缺少的?請分開列出計算假設、待量測項目與不能先下的結論。
適用界線:忽略非飽和吸力、滲流、固結與變形;不是地質調查、承載力、沉陷或基礎安全報告。
Figure 42 以分層自重求總覆土應力,並在地下水位以下扣除水頭所形成的孔隙水壓。本題只取這組基本應力關係,不採用報告中的路面模數迴歸。
大地工程學的土壤力學,包括基本性質、滲流與壓密等;本站只練習先備應力分析。
教學情境:一根理想簡支梁跨距 8 m,全跨承受向下均布線載重 6 kN/m。觀察截面位於左端起 2 m。先由整體平衡求支承反力,再隔離左側梁段求剪力及彎矩;題目只提供受力條件,不指定任何實際梁斷面。
保持載重與跨距不變,只把觀察截面改到左端起 6 m,何項判讀正確?
參考選項:剪力方向相反而彎矩大小相同;這仍不能判定梁的安全性。
本題能用平衡式分析內力分布,不能從單一彎矩直接判斷構件承載力。位移、強度、穩定及荷重組合各需要額外資料與適用規範。
研究延伸:待研究:先畫出兩個對稱截面的自由體圖,再預測剪力與彎矩的對稱性。若改為集中載重,原來的公式中哪些步驟必須重新建立?
適用界線:只計內力,未提供斷面、材料、撓度、剪切強度、穩定或法規荷重組合;不得據此決定實際梁尺寸。
Chapter 3 的均布載重簡支梁推導,以整體與截面平衡建立反力、剪力與彎矩。原講義不同圖例的座標與正負號須辨識;本站明示採既有工作台的左端座標與正彎矩約定。
結構學的靜定結構分析及材料力學內力分析;本站不是正式結構設計題或官方試題。
教學情境:平衡三相正弦負載的線電壓有效值為 400 V、線電流有效值為 15 A,功率因數為 0.8 且電流落後。你要從線量建立功率三角形,依序求視在、有功及無功功率大小,再判斷能否把功率因數稱為效率。
哪一項可由本題條件成立?
參考選項:可核對 S² = P² + |Q|²,但尚不能由這些值求機械效率。
在本題正弦平衡條件下可建立功率三角形。功率因數不等於能量轉換效率;加入諧波或不平衡後,也不能不加條件沿用本組簡式。
研究延伸:待研究:分別設計「固定線電壓與線電流」及「固定有功負載」兩種理想比較,列出提高功率因數時各自必須固定、重算或另取資料的物理量,不預先宣稱節電。
適用界線:限平衡正弦三相;沒有諧波、保護配合、導線選型、補償設備設計或現場帶電量測指引。
Module 9 的 Power Triangle 及印刷 pp.19–21 平衡三相功率,支持 S、P、Q 與線量關係。這是 1992 基礎教材,網址的上傳年份不是技術修訂年份。
此題練習交流電力分析與三相電路的基本概念;完整課程請另行研讀。
教學情境:某理想穩態運轉案例中,指定馬達輸出軸的轉矩為 45 N·m、轉速為 1200 rpm。題目另明確給定:在此同一工況,從電力輸入端到該軸的效率為 0.90。先求角速度,再求軸功率,最後反推電力輸入。
若拿掉題目給定的效率,只保留轉矩與轉速,哪項判讀正確?
參考選項:仍可求指定軸的機械功率,但不能唯一求得電力輸入功率。
同一個軸功率可以由不同效率的驅動系統提供。本題能反推輸入,只因題目明確給了適用於同工況及同一邊界的效率。
研究延伸:待研究:保持相同軸端轉矩與轉速,只改題設效率,觀察推算輸入如何改變。若要把這項比較用於真實設備,還需哪些同工況量測或原廠資料?
適用界線:題設效率只供算例,未處理啟動、動態慣性、轉矩波動、效率隨負載改變或元件強度;不是馬達選型或節能驗證。
式(10.31)給出旋轉功率 P = τω,並示範轉速單位換算。本題採同軸穩態數值,自行建立原創算例。
Chapter 5,Determining Motor Efficiency/式(5-7),把效率定義為有用機械輸出與總電力輸入之比;不把手冊的一般效率範圍當成本題參數。
工程力學的剛體運動與能量方向;本題未延伸到完整機械設計或設備效率試驗。
教學情境:理想 12 V 直流源經上臂 R1 = 2000 Ω 接輸出節點,下臂 R2 = 4000 Ω 由節點接至 0 V。另接 RL = 4000 Ω,由輸出節點到 0 V,與 R2 並聯。先化簡並聯支路,再求輸出電壓與僅在 RL 上耗散的功率。
哪一項正確解釋負載接入後的變化?
參考選項:RL 與 R2 並聯使下臂等效電阻變小,輸出降低;9 mW 也不能直接當成元件額定值。
負載接在分壓節點會改變電路。計算出的支路耗散只是題設工況需求,實際元件仍需額定、降額、散熱及容差等資料才能評估。
研究延伸:待研究:只改 RL,先預測 Vout 與負載耗散是否必然同方向變化,再以既有工作台比較多組理想條件。另列出把結果用於實際元件時尚缺哪些資料。
適用界線:理想直流固定電阻計算;未處理容差、溫度、功率額定、動態或源阻抗,不提供帶電接線操作。
串並聯等效電阻與支路電流原則;本題將 R2 與 RL 並聯,再與 R1 串聯,依歐姆定律推得負載分壓。
電阻吸收功率與電壓、電流及電阻的關係,支持 PL = Vout²/RL;元件額定值仍需額外資料。
電路學的節點與迴路分析方向;本題為基礎電阻網路,不是完整電子電路考綱。
這些原創查核練習檢查公式、單位與理想邊界,不是現場允收標準。先手算,再展開解析;「帶入模型」會替換所選模型欄位,不會送出練習答案。考選部連結用來核對考試方向;下列教材與研究用來追查公式,均不取代臺灣現行法規或專業簽證。
本節與七科導覽更新:。原題庫與案例的查核日期另見各區說明。
先試看看:令 Vin = 12 V、R₁ = R₂ = RL = 1000 Ω。對照負載接入與無負載結果,再把 RL 改成 10000 Ω。
RL = 1000 Ω 時 R₂∥RL = 500 Ω,Vout = 12 × 500/1500 = 4 V;無負載分壓為 6 V。RL = 10000 Ω 時 Vout ≈ 5.714 V,仍不是真開路。這個工具只接受有限、正的電阻;RL = 0 或 ∞ 要改用其他電路條件分析,不能硬塞入欄位。未檢核元件額定功率、容差或實際接線。
先分清假設、已知資料與待確認的現場條件,再整理要交給專業人員的問題。