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그림의 회로에서 스위치 SW가 충분히 긴 시간 동안 접점 a에 연결되어… | [9급 지방직 전기이론] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[9급 지방직 전기이론] 20년 1회차
그림의 회로에서 스위치 SW가 충분히 긴 시간 동안 접점 a에 연결되어 있다. t=0에서 접점 b로 이동한 직후의 인덕터와 커패시터에 저장된 에너지[mJ]는? (순서대로 인덕터, 커패시터)
문제 이미지
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12.5, 1.25
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1.25, 12.5
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12.5, 1,250
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1,250, 12.5
해설

전환 직후 인덕터 에너지는 12.5 mJ, 커패시터 에너지는 1.25 mJ이다.

접점 a에서 충분한 시간이 지나면 인덕터는 단락, 커패시터는 개방으로 본다.
iL=10010+10=5 A,vc=5×10=50 Vi_{L}=\dfrac{100}{10+10}=5\,\mathrm{A},\quad v_{c}=5\times 10=50\,\mathrm{V}
스위치 전환 직후에도 인덕터 전류와 커패시터 전압은 연속이므로 이 값이 유지된다.

WL=12×10−3×52=12.5 mJW_{L}=\dfrac{1}{2}\times 10^{-3}\times 5^{2}=12.5\,\mathrm{mJ}
WC=12×10−6×502=1.25 mJW_{C}=\dfrac{1}{2}\times 10^{-6}\times 50^{2}=1.25\,\mathrm{mJ}

  • 1.25, 12.5: 두 소자의 에너지를 뒤바꾼 조합이다.
  • 12.5, 1,250: 커패시터 에너지를 μJ 단위로 쓴 값으로, mJ 단위와 맞지 않는다.
  • 1,250, 12.5: 커패시터의 μJ 값을 인덕터 자리에 놓고 순서를 뒤바꾼 조합이다.

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