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1[9급 지방직 전기이론] 17년 2회차
R=4[Ω]인 저항, L=2[mH]인 인덕터, C=200[㎌]인 커패시터가 직렬로 연결된 회로에 전압 100[V], 주파수 2500/2π[Hz]의 정현파 전원을 인가할 때 흐르는 전류에 대한 설명으로 옳은 것은?
1
역률은 60%이고 10[A]의 지상전류가 흐른다.
2
역률은 60%이고 10[A]의 진상전류가 흐른다.
3
역률은 80%이고 20[A]의 지상전류가 흐른다.
4
역률은 80%이고 20[A]의 진상전류가 흐른다.
해설

역률은 80%이고 20 A의 지상전류가 흐른다.

각주파수는 ω=2πf=2500 rad/s\omega=2\pi f=2500\,\mathrm{rad/s}이다.
XL=2500×2×10−3=5 ΩX_L=2500\times2\times10^{-3}=5\,\Omega
XC=12500×200×10−6=2 ΩX_C=\dfrac{1}{2500\times200\times10^{-6}}=2\,\Omega

Z=42+(5−2)2=5 ΩZ=\sqrt{4^2+(5-2)^2}=5\,\Omega
I=1005=20 AI=\dfrac{100}{5}=20\,\mathrm{A}, cos⁡θ=45=0.8\cos\theta=\dfrac{4}{5}=0.8
유도성 리액턴스가 더 크므로 전류는 전압보다 뒤진다.

  • 역률 60%, 10 A 지상전류라는 설명은 틀리다. 역률은 R/Z=0.8R/Z=0.8, 전류는 20 A이다.
  • 역률 60%, 10 A 진상전류라는 설명은 역률·전류 크기·위상 모두 틀리다.
  • 역률 80%, 20 A 진상전류라는 설명은 XL>XCX_L\gt X_C인 회로를 용량성으로 본 오류다.

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