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1[7급 국가직 회로이론] 26년 1회차
다음 회로에서 t=0t=0 [sec]인 순간에 스위치가 위치 1에서 위치 2로
이동한다. t>0t>0 [sec]일 때, i(t)i(t) [mA]는? (단, t<0t<0 [sec]에서
회로는 정상상태이다)

문제 이미지
1
43e−t/0.2\frac{4}{3}e^{-t/0.2}
2
43e−0.2t\frac{4}{3}e^{-0.2t}
3
43e−t/0.05\frac{4}{3}e^{-t/0.05}
4
43e−0.05t\frac{4}{3}e^{-0.05t}
해설

i(t)=43e−t/0.2 mAi(t)=\dfrac{4}{3}e^{-t/0.2}\ \mathrm{mA}이다. 초기 커패시터 전압 4 V가 6 kΩ ∥ 3 kΩ을 통해 방전된다.

정상상태 커패시터 전압 12×39=4 V12\times\dfrac{3}{9}=4\ \mathrm{V}, 따라서 i(0+)=43 mAi(0^+)=\dfrac{4}{3}\ \mathrm{mA}이다.
τ=(6∥3) kΩ×100 μF=2000×10−4=0.2 s\tau=(6\parallel 3)\ \mathrm{k\Omega}\times 100\ \mu\mathrm{F}=2000\times 10^{-4}=0.2\ \mathrm{s}

  • e−0.2te^{-0.2t}: 시정수와 그 역수를 혼동한 형태이다.
  • e−t/0.05e^{-t/0.05}: 시정수 0.05 s는 등가저항 500 Ω에 해당해 회로와 맞지 않는다.
  • e−0.05te^{-0.05t}: 시정수 20 s에 해당해 역시 맞지 않는다.

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