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RLC 직렬회로에 전압 v(t)=\sin\omega t [V]를 인가할… | [9급 국가직 전기이론] 26년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[9급 국가직 전기이론] 26년 1회차
RLC 직렬회로에 전압 v(t)=sin⁡ωtv(t)=\sin\omega t [V]를 인가할 때, 유도성 리액턴스 XLX_L[Ω]은 용량성 리액턴스 XCX_C[Ω]의 2배이다. 동일한 회로의 전압을 v(t)=sin⁡3ωtv(t)=\sin 3\omega t [V]로 변경하면, 유도성 리액턴스와 용량성 리액턴스는 각각 XL1X_{L1}[Ω]과 XC1X_{C1}[Ω]이 된다. 이때 리액턴스의 비 XL1XC1\frac{X_{L1}}{X_{C1}}는?
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해설

주파수가 3배가 되면 리액턴스 비는 9배가 되어 XL1XC1=18\dfrac{X_{L1}}{X_{C1}}=18이다.

XL=ωLX_L=\omega L은 주파수에 비례하고, XC=1ωCX_C=\dfrac{1}{\omega C}는 주파수에 반비례한다.

XL1=3XL, XC1=XC3X_{L1}=3X_L,\ X_{C1}=\dfrac{X_C}{3}
XL1XC1=9⋅XLXC=9×2=18\dfrac{X_{L1}}{X_{C1}}=9\cdot\dfrac{X_L}{X_C}=9\times 2=18

  • 값 3: 주파수 배수 3만 남기고 원래 비 2와 용량성 리액턴스 감소를 모두 빠뜨린 값이다.
  • 값 6: 원래 비 2에 유도성 리액턴스 증가(3배)만 곱하고 용량성 리액턴스 감소를 빠뜨린 값이다.
  • 값 9: 원래 리액턴스 비 2를 곱하지 않은 값이다.

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