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1[철도신호기사 필기] 16년 2회차
각 상의 전류가 다음과 같을 때 영상 대칭분 전류(A)는?
ia=30sin⁡ωt (A)i_a = 30\sin\omega t\,(\mathrm{A})
ib=30sin⁡(ωt−90∘) (A)i_b = 30\sin(\omega t - 90^\circ)\,(\mathrm{A})
ic=30sin⁡(ωt+90∘) (A)i_c = 30\sin(\omega t + 90^\circ)\,(\mathrm{A})
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10sinωt
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30sinωt
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해설

영상 대칭분 전류는 10sin⁡ωt [A]10\sin\omega t\,[\mathrm{A}]다.

영상분은 세 상 전류의 산술평균이므로 I0=13(ia+ib+ic)I_0 = \dfrac{1}{3}(i_a + i_b + i_c)로 구한다.

주어진 ib=30sin⁡(ωt−90∘)i_b = 30\sin(\omega t - 90^\circ)와 ic=30sin⁡(ωt+90∘)i_c = 30\sin(\omega t + 90^\circ)는 sin⁡(ωt−90∘)+sin⁡(ωt+90∘)=2sin⁡ωtcos⁡90∘=0\sin(\omega t - 90^\circ) + \sin(\omega t + 90^\circ) = 2\sin\omega t\cos 90^\circ = 0이 되어 서로 완전히 상쇄된다.

따라서 I0=13(30sin⁡ωt)=10sin⁡ωt [A]I_0 = \dfrac{1}{3}\left(30\sin\omega t\right) = 10\sin\omega t\,[\mathrm{A}]다. 세 상의 합이 0이 아니므로 영상분이 존재하는 불평형 상태임을 알 수 있다.

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