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다음 중 R-L-C 직렬공진 회로의 선택도(Q)는?(단, ωr 는 공진… | [철도신호기사 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[철도신호기사 필기] 20년 1회차
다음 중 R-L-C 직렬공진 회로의 선택도(Q)는?(단, ωr 는 공진 각주파수이다.)
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해설

R-L-C 직렬공진회로의 선택도는 공진 각주파수에서의 리액턴스와 저항의 비, 즉 Q=ωrLRQ = \dfrac{\omega_r L}{R} 이다.

공진 시 ωrL=1ωrC\omega_r L = \dfrac{1}{\omega_r C} 이므로 같은 값을 Q=1ωrCR=1RLCQ = \dfrac{1}{\omega_r C R} = \dfrac{1}{R}\sqrt{\dfrac{L}{C}} 로도 쓸 수 있고, 이는 무차원 값으로 공진의 첨예도(대역폭 B=frQB = \dfrac{f_r}{Q})를 결정한다.

  • 저항 R이 분모에 없이 1ωrC\dfrac{1}{\omega_r C} 만 쓴 식은 리액턴스(Ω) 차원이 남아 선택도가 될 수 없다.
  • LCR\dfrac{L}{CR} 역시 Ω 차원이 남으므로 무차원인 Q와 맞지 않는다.
  • CL\sqrt{\dfrac{C}{L}} 는 특성 임피던스의 역수 형태로, R이 전혀 들어 있지 않아 손실에 따른 선택도 변화를 설명하지 못한다.

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