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10 V, 60 Hz 교류전원에 Xc=-j2.5Ω인 C와 XL=+j2.… | [의공기사 필기] 18년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[의공기사 필기] 18년 2회차
10 V, 60 Hz 교류전원에 Xc=-j2.5Ω인 C와 XL=+j2.5Ω인 L의 병렬회로를 연결하였을 때, LC 병렬회로에 공급되는 전류는?
1
0 A
2
2 A
3
4 A
4
8 A
해설

이 회로는 용량성 전류와 유도성 전류가 완전히 상쇄되는 LC 공명 상태이다. 용량 리액턴스 XC = -j2.5 Ω과 유도 리액턴스 XL = +j2.5 Ω은 크기가 같고 부호가 반대이므로 서로 상쇄된다.

병렬회로에서 각 소자의 임피던스는 ZC = -j2.5 Ω, ZL = +j2.5 Ω이고, 병렬 임피던스는
1Zeq=1−j2.5+1+j2.5=1j2.5(−1+1)=0\frac{1}{Z_{eq}} = \frac{1}{-j2.5} + \frac{1}{+j2.5} = \frac{1}{j2.5}\left(-1 + 1\right) = 0
이므로 Zeq → ∞ (또는 공명 상태에서 허수 성분이 상쇄)가 되지만, 실제로는 병렬 LC의 허수 임피던스가 정확히 상쇄되어 실수 부분만 남는다.

정확히 계산하면
1Zeq=1−j2.5+1j2.5=j12.5−j12.5=0\frac{1}{Z_{eq}} = \frac{1}{-j2.5} + \frac{1}{j2.5} = j\frac{1}{2.5} - j\frac{1}{2.5} = 0
이므로 전체 임피던스는 무한대에 가까워져 전류
I=VZeq=10∞=I = \frac{V}{Z_{eq}} = \frac{10}{\infty} =
가 된다.

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