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그림의 RLC 직병렬회로를 등가 병렬회로로 바꿀 경우, 저항과 리액턴스… | [철도신호기사 필기] 16년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[철도신호기사 필기] 16년 1회차
그림의 RLC 직병렬회로를 등가 병렬회로로 바꿀 경우, 저항과 리액턴스는 각각 몇 Ω인가?
문제 이미지
1
46.23, j87.67
2
46.23, j107.15
3
31.25, j87.67
4
31.25, j107.15
해설

등가 병렬회로의 저항은 31.25Ω, 리액턴스는 j107.15Ω이다.

a-b 단자에서 본 회로는 −j30Ω 커패시터가 직렬이고 그 뒤에 80Ω과 j60Ω이 병렬로 붙은 구조이므로, 먼저 병렬부를 합성한다.
80×j6080+j60=j4800 (80−j60)10000=28.8+j38.4 [Ω]\dfrac{80\times j60}{80+j60}=\dfrac{j4800\,(80-j60)}{10000}=28.8+j38.4\,[\Omega]

여기에 직렬 −j30을 더하면 직렬 등가 Z=28.8+j8.4 [Ω]Z=28.8+j8.4\,[\Omega]이다.
직렬형을 병렬형으로 바꾸는 식은 Rp=R2+X2RR_p=\dfrac{R^{2}+X^{2}}{R}, Xp=R2+X2XX_p=\dfrac{R^{2}+X^{2}}{X}이고, R2+X2=28.82+8.42=900R^{2}+X^{2}=28.8^{2}+8.4^{2}=900이다.

대입하면 Rp=90028.8=31.25 [Ω]R_p=\dfrac{900}{28.8}=31.25\,[\Omega], Xp=9008.4=107.14⋯ [Ω]X_p=\dfrac{900}{8.4}=107.14\cdots\,[\Omega]이므로 31.25Ω과 j107.15Ω의 병렬 등가가 된다.

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