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다음 회로에서 Vs(t)=100√2cos10t [V]이다. 정상상태에서… | [9급 지방직 전기이론] 10년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[9급 지방직 전기이론] 10년 1회차
다음 회로에서 Vs(t)=100√2cos10t [V]이다. 정상상태에서 부하 저항 RL에 흐른 전류 iR(t)[A]는?
문제 이미지
1
10
2
20cos(10t+π/2)
3
10+10cos(10t+π/4)
4
20+20cos(10t+π/8)
해설

부하 전류는 iR(t)=10+10cos⁡(10t+π/4) Ai_R(t)=10+10\cos(10t+\pi/4)\,\mathrm{A}이다.

직류 전원만 둘 때(교류 전원 단락) 정상상태 콘덴서는 개방이므로
Idc=20010+10=10 AI_{dc}=\dfrac{200}{10+10}=10\,\mathrm{A}

교류 전원만 둘 때(직류 전원 단락) XC=110×0.02=5 ΩX_C=\dfrac{1}{10\times 0.02}=5\,\mathrm{\Omega}이고, 10 Ω 두 개의 병렬은 5 Ω이다.
I=100∠0∘5−j5=102∠45∘ AI=\dfrac{100\angle 0^\circ}{5-j5}=10\sqrt{2}\angle 45^\circ\,\mathrm{A}
두 10 Ω에 반씩 나뉘어 IR=52∠45∘ AI_R=5\sqrt{2}\angle 45^\circ\,\mathrm{A}(실횻값), 최댓값은 10 A이다.

  • 10만 있는 값: 교류 성분을 빠뜨린 결과이다.
  • 교류 성분만 있는 값: 중첩에서 직류 전원의 기여를 빠뜨렸다.
  • 20+20cos 꼴: 직류·교류 모두 크기와 위상이 계산값과 다르다.

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