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1[9급 지방직 전기이론] 17년 2회차
그림과 같은 회로에서 스위치를 a에 접속하여 오랜 시간이 경과한 후에 t=0에서 b로 전환하였다. t≥0에서 회로의 시정수 τ[sec]와 저항 양단의 전압 vR(t)[V]은? (순서대로 τ[sec], vR(t)[V])
문제 이미지
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0.2, 7e-5t
2
0.2, 70e-5t
3
5, 7e-0.2t
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5, 70e-0.2t
해설

시정수는 0.2 s, 저항 전압은 vR(t)=70e−5t Vv_R(t)=70e^{-5t}\,\mathrm{V}이다.

a에 오래 접속된 정상상태에서 인덕터는 단락이므로 전류는
i(0−)=7010=7 Ai(0^-)=\dfrac{70}{10}=7\,\mathrm{A}
인덕터 전류는 연속이므로 i(0+)=7 Ai(0^+)=7\,\mathrm{A}이다.

b로 전환하면 전원이 빠지고 R과 L만의 폐회로가 되어 전류가 지수 감쇠한다.
τ=LR=210=0.2 s\tau=\dfrac{L}{R}=\dfrac{2}{10}=0.2\,\mathrm{s}
vR(t)=10×7e−t/0.2=70e−5t Vv_R(t)=10\times 7e^{-t/0.2}=70e^{-5t}\,\mathrm{V}

  • 0.2, 7e−5t0.2,\ 7e^{-5t}: 시정수는 맞지만 전류 값을 전압으로 쓴 것이다.
  • 5, 7e−0.2t5,\ 7e^{-0.2t}: 시정수를 R/LR/L로 뒤집고 전압 크기도 틀렸다.
  • 5, 70e−0.2t5,\ 70e^{-0.2t}: 초기 전압은 맞지만 시정수를 R/LR/L로 뒤집었다.

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