저항 20Ω, 인덕턴스 0.1H인 직렬회로에 60Hz, 110V의 교류… | [철도신호기사 필기] 14년 2회차 기출문제 상세 페이지

인덕턴스에 축적되는 자기에너지의 평균값은 $W_L = \frac{1}{2}LI_{rms}^2$로 구하며, 먼저 회로의 임피던스와 실효 전류를 구한다. 
각속도 $\omega = 2\pi f = 2\pi \times 60 = 120\pi \text{ rad/s}$, 유도리액턴스 $X_L = \omega L = 120\pi \times 0.1 = 12\pi \approx 37.7\text{ Ω}$이다. 
임피던스 $Z = \sqrt{R^2 + X_L^2} = \sqrt{20^2 + 37.7^2} = \sqrt{400 + 1421.3} = \sqrt{1821.3} \approx 42.7\text{ Ω}$이고, 실효 전류 $I_{rms} = \frac{V}{Z} = \frac{110}{42.7} \approx 2.58\text{ A}$이다. 
따라서 자기에너지의 평균값은 $W_L = \frac{1}{2} \times 0.1 \times 2.58^2 = 0.05 \times 6.66 \approx 0.33\text{ J}$이다.