모두CBT

병렬공진회로에서 공진주파수 fo의 관계식으로 맞는 것은? | [철도신호기사 필기] 14년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[철도신호기사 필기] 14년 1회차
병렬공진회로에서 공진주파수 fo의 관계식으로 맞는 것은?
문제 이미지
1
2
3
4
해설

병렬공진 조건은 합성 어드미턴스의 허수부가 0이 되는 것이므로 관계식은 2πf0=1LC−(RL)22\pi f_0=\sqrt{\dfrac{1}{LC}-\left(\dfrac{R}{L}\right)^2} 이다.

그림의 회로는 C 가 (R 과 L 의 직렬 가지)와 병렬로 접속된 형태이므로 어드미턴스는 Y=jωC+1R+jωL=jωC+R−jωLR2+ω2L2Y=j\omega C+\dfrac{1}{R+j\omega L}=j\omega C+\dfrac{R-j\omega L}{R^{2}+\omega^{2}L^{2}} 이다.

허수부를 0으로 두면 ωC=ωLR2+ω2L2\omega C=\dfrac{\omega L}{R^{2}+\omega^{2}L^{2}},
정리하면 R2+ω2L2=LCR^{2}+\omega^{2}L^{2}=\dfrac{L}{C},
따라서 ω2=1LC−R2L2\omega^{2}=\dfrac{1}{LC}-\dfrac{R^{2}}{L^{2}} 이다.

양변에 제곱근을 취하면 ω=2πf0=1LC−(RL)2\omega=2\pi f_0=\sqrt{\dfrac{1}{LC}-\left(\dfrac{R}{L}\right)^{2}} 가 된다. R 이 0 에 가까우면 이 식은 2πf0=1LC2\pi f_0=\dfrac{1}{\sqrt{LC}} 로 근사되므로, 저항 항이 아예 빠진 식이나 (RC)2\left(\dfrac{R}{C}\right)^{2} 로 잘못 쓴 식은 성립하지 않는다.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.