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1[철도신호기사 필기] 13년 2회차
분포정수 회로가 무왜선로로 되는 조건은? (단, 선로의 단위 길이당 저항은 R, 인덕턴스는 L, 정진용량은 C, 누설 콘덕턴스는 G이다.)
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RL=CG
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RC=LG
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해설

분포정수 선로가 무왜선로가 되는 조건은 RC = LG, 곧 R/L = G/C 이다.

전파정수 γ=(R+jωL)(G+jωC)\gamma=\sqrt{(R+j\omega L)(G+j\omega C)} 에 이 조건을 대입하면 γ=RG+jωLC\gamma=\sqrt{RG}+j\omega\sqrt{LC} 로 깔끔히 분리되어, 감쇠정수 α=RG\alpha=\sqrt{RG} 는 주파수와 무관해지고 위상정수 β=ωLC\beta=\omega\sqrt{LC} 는 ω에 정비례한다.

모든 주파수 성분이 같은 감쇠를 받고 위상속도 v=ωβ=1LCv=\dfrac{\omega}{\beta}=\dfrac{1}{\sqrt{LC}} 도 일정해지므로 파형이 일그러지지 않으며, 이때 특성임피던스는 Z0=L/CZ_0=\sqrt{L/C} 인 순저항이 된다.

  • RL = CG 는 R/G = C/L 을 뜻해 위 관계와 어긋난다.
  • R = √(L/C) 는 무왜선로에서 나타나는 특성임피던스의 값일 뿐 조건식이 아니고, R = √(LC) 는 그것마저도 아니다.

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