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R-L 직렬회로에서 시간 t = 0에서 스위치를 닫아 직류전압을 인가했… | [철도신호기사 필기] 09년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[철도신호기사 필기] 09년 2회차
R-L 직렬회로에서 시간 t = 0에서 스위치를 닫아 직류전압을 인가했을 때 전류 i가 0에서 정상 전류의 63.2[%]에 달하는 시간[sec]은? (단, L의 초기전류는 0 이다.)
문제 이미지
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LR [sec]
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 [sec]
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 [sec]
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 [sec]
해설

정상 전류의 63.2[%]에 이르는 시간은 이 회로의 시정수인 LR\dfrac{L}{R} [sec]이다.

스위치를 닫은 뒤 전류는 i(t)=ER(1−e−RLt)i(t) = \dfrac{E}{R}\left(1 - e^{-\frac{R}{L}t}\right) 로 상승하며, 충분한 시간이 지난 정상 전류는 ER\dfrac{E}{R} 이다.

따라서 1−e−RLt=0.6321 - e^{-\frac{R}{L}t} = 0.632 로 두면 e−RLt=0.368=e−1e^{-\frac{R}{L}t} = 0.368 = e^{-1} 이므로 RLt=1\dfrac{R}{L}t = 1, 즉 t=LRt = \dfrac{L}{R} 가 된다.

R-L 직렬회로의 시정수는 L을 R로 나눈 값이며, 두 값을 곱하거나 뒤집은 형태는 차원이 시간이 되지 않는다. 참고로 R-C 직렬회로의 시정수는 RC이다.

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