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1[철도신호기사 필기] 05년 1회차
그림과 같은 회로에서 t=0에서 스위치 S를 닫으면서 전압 E[V] 를 가할 때 L양단에 걸리는 전압 eL[V] 는?
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해설

스위치를 닫은 직후부터 인덕턴스 양단 전압은 eL=Ee−RLt [V]e_L=Ee^{-\frac{R}{L}t}\,[\mathrm{V}] 로 지수적으로 감쇠한다.

그림은 직류 전원 E에 스위치 S, 저항 R, 인덕턴스 L이 직렬로 이어진 R-L 회로이고, 회로 전류는 i(t)=ER(1−e−RLt)i(t)=\dfrac{E}{R}\left(1-e^{-\frac{R}{L}t}\right) 로 서서히 증가한다.

인덕턴스 전압은 전류의 미분이므로 eL=Ldidt=L⋅ER⋅RLe−RLt=Ee−RLte_L=L\dfrac{di}{dt}=L\cdot\dfrac{E}{R}\cdot\dfrac{R}{L}e^{-\frac{R}{L}t}=Ee^{-\frac{R}{L}t} 이다.

t=0에서는 전원 전압 전부가 인덕턴스에 걸리고(eL=E), 시간이 충분히 지나면 0으로 수렴해 전압이 모두 저항으로 옮겨간다. E(1−e−RLt)E\left(1-e^{-\frac{R}{L}t}\right) 형태는 인덕턴스 전압이 아니라 저항 양단 전압(전류 파형)이라는 점이 함정이다.

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