統測基本電學總複習基本電學題庫 + 大數據弱點分析 + 真人家教媒合,一站搞定你的專一
翻開基本電學課本,12 個章節、上百條公式,不知道從哪讀起?別擔心——全台灣每年有超過 1.2 萬名電機電子群考生跟你一樣焦慮,但你的優勢是現在就點開了這份攻略。 這篇指南幫你把所有考點拆解成 5 個站,每站看完觀念就能馬上用基本電學題庫練習。 不管你是考前 90 天想穩扎穩打,還是最後 30 天需要火速衝刺,都能在這裡找到方向。 運算卷看不懂的題目,也能透過我們的基本電學家教真人一對一解惑。
最後更新:2026-02-13 | 閱讀時間:約 15 分鐘
統測基本電學考什麼?——考試範圍與配分全解析
專一考科架構
四技二專統一入學測驗(統測)中,電機群與電子群的「專業科目一(專一)」由 基本電學 與 電子學 兩科合併出題, 合計 50 題選擇題,考試時間 100 分鐘。 兩科配分各佔 50%(各約 25 題), 其中基本電學是最容易拿分的科目,因為公式明確、題型固定。
| 科目 | 約佔題數 | 配分比重 | 特色 |
|---|---|---|---|
| 基本電學 | ~25 題 | 50% | 公式計算多、觀念明確,最易拿分 |
| 電子學 | ~25 題 | 50% | 半導體觀念 + 放大電路分析 |
近年配分趨勢
分析 114-95 學年度統測基本電學出題分布,可以歸納出以下趨勢:
- 直流電路分析佔比最高(約 30–35%),幾乎年年必考 KVL/KCL、串並聯計算
- 交流穩態穩定佔 20–25%,相量法與功率三角形是常客
- 網路定理約 15–20%,戴維寧定理 + 最大功率轉移幾乎必出
- 電容電感暫態約 10–15%,時間常數 τ 的計算是送分題
- 諧振電路約 5–10%,但一出就是 2–3 分的計算題,不能放棄
第一站|直流電路分析 (DC Analysis)
歐姆定律 × 克希荷夫定律(KVL / KCL)——用水管比喻秒懂
想像一下你家的水管系統:電壓就像水壓(推動水流的力量),電流就像水流量(每秒通過多少水),電阻就像水管的粗細(管子越細,水越難通過)。
歐姆定律 V = IR 就是在說: 「水壓 = 水流 × 管子阻力」——就像在算水費一樣直覺。 別小看這條公式,統測每年至少送你 2–3 題,是最穩的得分點!
💡 克希荷夫定律速記口訣
- KCL(電流定律):「流進 = 流出」——每個節點,電流的總和為零
- KVL(電壓定律):「繞一圈回原點,電壓升降相抵為零」——沿迴路走一圈,電壓和 = 0
節點電壓法 vs 迴路電流法——什麼時候用哪個?
| 比較項目 | 節點電壓法 | 迴路電流法 |
|---|---|---|
| 適用時機 | 節點少、電流源多 | 迴路少、電壓源多 |
| 未知數 | 節點電壓 | 網目電流 |
| 核心定律 | KCL | KVL |
| 常見錯誤 | 忘記選參考點 | 電流方向標反 |
串並聯電路計算——三步驟萬用解題法
- 化簡:先把能合併的串聯 / 並聯電阻算成等效電阻
- 求總:用歐姆定律算出總電流(或總電壓)
- 回推:用分壓 / 分流公式,回推各元件的電壓和電流
串聯等效電阻
Req = R₁ + R₂ + ... + Rₙ
並聯等效電阻
1/Req = 1/R₁ + 1/R₂ + ...
兩個:Req = R₁R₂/(R₁+R₂)
分壓公式
Vₓ = V × Rₓ / Rtotal
分流公式
Iₓ = I × Rother / Rtotal
兩個支路
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第二站|網路定理應用 (Network Theorems)
戴維寧定理——把複雜電路「壓縮」成一顆電池 + 一個電阻
不管電路多複雜,只要你選定兩個端點(a, b),整個電路都可以被等效成 一個電壓源 Vth 串聯一個電阻 Rth。 這就是戴維寧定理的威力——把複雜問題「壓縮」成最簡單的模型。
- 拆開負載:移除待分析的元件,露出端點 a、b
- 求 Vth:計算 a、b 之間的開路電壓
- 求 Rth:將獨立電壓源短路、電流源開路,看進去的等效電阻
- 接回負載:用 Vth 和 Rth 的等效電路分析負載
⚠️ 陷阱題警報:為什麼 90% 的人這題都算錯?
統測經典題:一個含有 36V 電壓源、3A 和 6A 兩個電流源、 以及數顆電阻(6Ω、7Ω、4Ω、8Ω)的電路,求負載 RL 可獲得的最大功率。
常見錯誤:很多同學看到 36V 就直接代入公式,忽略了電流源開路後中間 4Ω 和 8Ω 的串聯效果, 算出 121W 或 196W——但這都是錯的!
正確做法:
- Rth = 7 + (6 ∥ 12) = 7 + 4 = 11Ω
- Vth = 利用重疊定理求得 44V
- Pmax = Vth² / 4Rth = 1936 / 44 = 44W
答案是 (B) 44W,不是 (C) 121W!
諾頓定理 & 最大功率轉移
| 比較 | 戴維寧 | 諾頓 |
|---|---|---|
| 等效模型 | Vth 串聯 Rth | IN 並聯 RN |
| 轉換關係 | IN = Vth / Rth,RN = Rth | |
最大功率轉移定理:當負載電阻 RL = Rth 時, 負載獲得最大功率 Pmax = Vth² / (4 × Rth)。 這是統測幾乎每年必考的公式!
疊加定理——多電源電路的拆解心法
口訣:「一次只留一個電源,其他全部關掉」。 電壓源關掉 = 短路(用導線取代),電流源關掉 = 開路(直接斷開)。 算完每個電源的貢獻後,全部相加就是答案。
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第三站|電容與電感 (Capacitors & Inductors)
RC / RL 一階暫態——時間常數 τ 怎麼算
當電路中的開關切換時,電容電壓(或電感電流)不會瞬間跳變, 而是像「慢慢充氣的氣球」一樣,指數型變化。這個過程叫做暫態響應。
RC 時間常數
τ = R × C
5τ 後視為穩態
RL 時間常數
τ = L / R
5τ 後視為穩態
萬用公式:x(t) = x(∞) + [x(0) - x(∞)] × e-t/τ
只要知道「初始值 x(0)」和「最終值 x(∞)」,就能算出任何時刻的值!
RLC 二階暫態
當 R、L、C 三種元件同時存在,暫態行為變得更豐富。根據阻尼程度分為三種:
| 類型 | 阻尼條件 | 波形特徵 |
|---|---|---|
| 過阻尼 | α > ω₀ | 緩慢衰減,不振盪 |
| 臨界阻尼 | α = ω₀ | 最快到達穩態(無振盪) |
| 欠阻尼 | α < ω₀ | 振盪衰減 |
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第四站|交流穩態分析 (AC Steady-State)
相量法——為什麼要把 sin/cos 變成複數?
想像你有一段中文文章要做數學運算——很難對吧? 但如果先「翻譯成數字」,算完再「翻譯回中文」,就方便多了。相量法就是電路的翻譯機: 把 sin/cos 時域信號翻譯成複數(相量),用加減乘除算完,再翻譯回波形。
阻抗 Z 與導納 Y
電阻的阻抗
Z_R = R
純實數
電感的阻抗
Z_L = jωL
電壓超前電流 90°
電容的阻抗
Z_C = 1/(jωC)
電流超前電壓 90°
交流功率三角形:P、Q、S 一次搞懂
| 功率類型 | 符號 | 單位 | 意義 |
|---|---|---|---|
| 有效功率 | P | W | 真正做功的功率 |
| 無效功率 | Q | VAR | 儲能元件來回搬運的功率 |
| 視在功率 | S | VA | 電壓 × 電流的乘積 |
三者的關係:S² = P² + Q², 功率因數 PF = P/S = cosθ。
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第五站|諧振與功率 (Resonance & Power)
串聯諧振 vs 並聯諧振
諧振頻率
f₀ = 1 / (2π√LC)
串聯與並聯皆適用
品質因數 Q
Q = ω₀L/R = 1/(ω₀CR)
Q 越高,選頻越尖銳
| 特性 | 串聯諧振 | 並聯諧振 |
|---|---|---|
| 阻抗 | 最小(= R) | 最大 |
| 電流 | 最大 | 最小 |
| 功率因數 | PF = 1(純電阻性) | |
功率因數校正——為什麼台電要罰錢?
工廠裡的馬達是「電感性」負載,功率因數低代表台電送出的電力大部分在「搬來搬去」, 實際做功的很少。台電當然不爽——所以要罰錢! 解法就是並聯電容器來補償無效功率,提高 PF。
補償電容計算
C = (P × (tanθ₁ - tanθ₂)) / (ω × V²)
θ₁ = 校正前角度,θ₂ = 校正後角度
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📋 公式速查表——基本電學 30 大核心公式
以下整理統測最常用的核心公式。建議先背下前 15 條(★ 標記),其餘依弱點補強。
⚡ 直流分析
★ 歐姆定律
V = IR
★ 功率
P = IV = I²R = V²/R
★ KVL
ΣV = 0(迴路)
★ KCL
ΣI = 0(節點)
★ 串聯等效
Req = R₁+R₂+...+Rₙ
★ 並聯等效
Req = R₁R₂/(R₁+R₂)
兩個電阻
🔧 網路定理
★ 最大功率
Pmax = Vth²/(4Rth)
戴維寧 ↔ 諾頓
IN = Vth/Rth
★ 分壓
Vx = V·Rx/Rtotal
★ 分流
Ix = I·Rother/Rtotal
⏱ 暫態分析
★ RC 時間常數
τ = RC
★ RL 時間常數
τ = L/R
★ 一階暫態通式
x(t) = x∞ + [x₀-x∞]e^(-t/τ)
〰️ 交流分析
★ 阻抗(電感)
ZL = jωL
★ 阻抗(電容)
ZC = 1/(jωC)
★ 功率因數
PF = cosθ = P/S
功率三角形
S² = P² + Q²
有效值
Vrms = Vp/√2
📡 諧振
★ 諧振頻率
f₀ = 1/(2π√LC)
品質因數
Q = ω₀L/R
帶寬
BW = f₀/Q
📅 總複習讀書計畫——考前 30 / 60 / 90 天怎麼安排?
90 天版:穩扎穩打型
| 週次 | 任務 |
|---|---|
| W1–W3 | 直流分析觀念 + 每天 10 題刷題 |
| W4–W5 | 網路定理 + 戴維寧/諾頓例題 |
| W6–W7 | 電容電感暫態 + 波形繪製練習 |
| W8–W9 | 交流穩態 + 相量法計算 |
| W10–W11 | 諧振與功率 + 歷屆試題穿插 |
| W12–W13 | 全範圍模擬考 × 3 回 + 錯題複習 |
60 天版:重點突破型
先用大數據弱點診斷找出最弱的 2–3 章,集中火力攻克。每週安排:
- 週一~三:弱點章節觀念複習 + 刷 20 題
- 週四~五:已熟章節快速刷 10 題維持手感
- 週六:一回歷屆試題模擬
- 週日:錯題回顧 + 公式複習
30 天版:考前衝刺型
時間不多,以「刷題 + 錯題回顧」為主。策略:
- 第 1 週:每天刷 30 題,覆蓋所有章節
- 第 2–3 週:針對錯題反覆練習,同類型題至少做 5 次
- 第 4 週:3 回完整歷屆試題模擬,每回計時 40 分鐘
❓ 常見問題 FAQ
▶基本電學要背多少公式?
▶統測基本電學難度跟段考比如何?
▶計算機可以帶進統測考場嗎?
▶電機類和電子類的基本電學考題一樣嗎?
▶考前一個月還來得及嗎?
準備好讓基本電學變成你的拿分科了嗎?
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