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분포정수 회로가 무왜선로로 되는 조건은? (단, 선로의 단위 길이당 저… | [철도신호기사 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[철도신호기사 필기] 17년 2회차
분포정수 회로가 무왜선로로 되는 조건은? (단, 선로의 단위 길이당 저항은 R, 인덕턴스는 L, 정전용량은 C, 누설 컨덕턴스는 G 이다.)
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RL = CG
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RC = LG
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해설

정답은 RC = LG다. 무왜선로 조건은 RL=GC\dfrac{R}{L}=\dfrac{G}{C}이며, 양변을 정리하면 RC=LGRC = LG가 된다.

전파정수 γ=(R+jωL)(G+jωC)\gamma=\sqrt{(R+j\omega L)(G+j\omega C)}에서 R/L=G/CR/L=G/C가 성립하면 근호 안이 완전제곱이 되어
γ=LC(RL+jω)\gamma=\sqrt{LC}\left(\dfrac{R}{L}+j\omega\right), 즉 α=RCL\alpha=R\sqrt{\dfrac{C}{L}}, β=ωLC\beta=\omega\sqrt{LC}
가 된다.

이때 감쇠정수가 주파수와 무관하고 위상정수가 주파수에 정비례하므로 모든 주파수 성분의 감쇠량과 전파속도가 같아져 파형이 일그러지지 않는다.

  • R=L/CR=\sqrt{L/C}는 무손실 선로의 특성임피던스 Z0=L/CZ_0=\sqrt{L/C}와 혼동한 식이고, R=LCR=\sqrt{LC}는 차원조차 맞지 않는다.
  • RL=CGRL=CG는 R/L=G/CR/L=G/C에서 짝을 잘못 묶은 식이라 무왜 조건이 되지 않는다.

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