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1[전기산업기사 필기] 2024년 1회 기출복원 모의고사

정전용량 C [F]C\,[\mathrm{F}] 인 커패시터의 전압 v(t)v(t) 와 전류 i(t)i(t) 의 관계에 대한 설명으로 틀린 것은?

1
정현파 교류에서 전압은 전류보다 위상이 90° 앞선다.
2
i(t)=Cdv(t)dti(t) = C\dfrac{dv(t)}{dt} 이다.
3
직류전압이 일정하게 유지되는 정상상태에서는 전류가 0 이다.
4
v(t)=1C∫i(t) dtv(t) = \dfrac{1}{C}\int i(t)\,dt 이다.
해설

틀린 설명은 정현파 교류에서 전압이 전류에 비해 90° 앞선다는 것이다.

커패시터는 i=Cdvdti = C\dfrac{dv}{dt}이므로 v=Vmsin⁡ωtv = V_m\sin\omega t이면 i=ωCVmcos⁡ωt=ωCVmsin⁡(ωt+90∘)i = \omega C V_m\cos\omega t = \omega C V_m\sin(\omega t + 90^\circ)이다.

따라서 전류가 전압에 비해 90° 앞서고 전압이 뒤진다.

  • i(t)=Cdv(t)dti(t) = C\dfrac{dv(t)}{dt} 관계는 옳다.
  • 직류전압이 일정한 정상상태에서는 dvdt=0\dfrac{dv}{dt}=0이므로 전류가 0이다.
  • v(t)=1C∫i(t) dtv(t) = \dfrac{1}{C}\int i(t)\,dt, 즉 전압이 전류의 적분이라는 관계도 옳다.

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