Te con esto por orden a tus preguntas:
Pentium 4 3000+ o AMD 64 3000+?
Sobre Amd intel, yo prefiero el amd64 a un pentium iv de 32 bits, con el amd64 estas preprarado ya para el próximo futuro de sistemas operativos en 64 bits, linux ya tiene version 64 y microsoft ya trabaja en un windows 64. Y por supuesto amd64 es compatible co 32 bits. Ademas el amd64 es más barato.
Segundo: Quería una buena placa (FSB800, SATA, PCX...) ¿Cuál va mejor para cada procesador?
Sobre placas bases, aparte de una marca conocida por el soporte que da, busca una que tenga un buen juego de chipsets, ami me gusta los de nvidia, concretamente las que montan el chipset nvidia nforce3.
Por ejemplo, esta la k8nspro de Gigabyte que lleva
Nforce3
Gigaraid y gigabit LAN
Realtek 850 (8 canales audio)
4 S-ATA
8 USB 2.0
IEEE1394 FireWire
5 PCI, 1 AGP 3.0 (8X)
Y Dual bios, si una bios es atacada por virus entraría la segunda de respaldo enseguida.
FSB, Vcore, AGP bus y voltaje, RAM voltaje y frecuencia ajustables desde BIOS, por si te gusta hacer overclocker.
http://es.giga-byte.com/Motherboard/Products/Products_GA-K8NS%20Pro.htm Pero hay muchas más, que tenga muchos usb, sata, etc.
¿Me valdría en mi torre ATX?
Si optas por amd64 si, si optas por Pentium IV no, ya que este necesita un conector de alimentación adicional que se pincha al lado del micro, y es probable que tu fuente no lo tenga.
Tercero: tengo una fuente de alimentación de 250W. ¿Tendría qué poner una más potente?
Según lo que montes, y cuantos dispositivos usb externos vas a conectar que no tenga fuente de alimentación propia, 250 W podría funcionr si no esta muy cargadao, y 300 w o 350 w serian mejor.
¿Son de tamaño estándar?
Si, las F:A son de tamaño standard con alguna excepción, pero son mínimas estos casos.
Si cambias de F:A informate de alguna que no sea muy ruidosa, ya que normalmente las F.A son la fuente principal de ruido de un P.C.
Te añado dos manuales, si optas por montar unh amd64 :
http://www.noticias3d.com/articulos/200310/montaje_athlon64/1.aspsi optas por un PIV:
http://www.noticias3d.com/articulos/200110/pentium4/1.asp