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다음 회로에서 스위치가 t=0 [sec]에서 개방된다. t>0 [sec… | [7급 국가직 회로이론] 24년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 회로이론] 24년 1회차
다음 회로에서 스위치가 t=0t=0 [sec]에서 개방된다. t>0t>0 [sec]에서 전류 i(t)i(t) [A]는? (단, t<0t<0 [sec]에서 회로는 정상상태이다)

문제 이미지
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−43e−10t+13e−40t-\frac{4}{3}e^{-10t}+\frac{1}{3}e^{-40t}
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−13e−10t+43e−40t-\frac{1}{3}e^{-10t}+\frac{4}{3}e^{-40t}
3
43e−10t−13e−40t\frac{4}{3}e^{-10t}-\frac{1}{3}e^{-40t}
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43e−10t+13e−40t\frac{4}{3}e^{-10t}+\frac{1}{3}e^{-40t}
해설

전류는 43e−10t−13e−40t\frac{4}{3}e^{-10t}-\frac{1}{3}e^{-40t} [A]이다.

개방 전 정상상태에서 인덕터는 단락, 커패시터는 개방이므로 i(0)=66=1 Ai(0)=\dfrac{6}{6}=1\,\mathrm{A}, 커패시터 전압은 인덕터에 단락되어 vc(0)=0v_c(0)=0이다.

개방 후 14 [Ω]과 6 [Ω]이 직렬 20 [Ω]으로 L·C와 병렬인 병렬 RLC가 된다.
s2+1RCs+1LC=s2+50s+400=0⇒s=−10, −40s^2+\dfrac{1}{RC}s+\dfrac{1}{LC}=s^2+50s+400=0\Rightarrow s=-10,\,-40

i=Ae−10t+Be−40ti=Ae^{-10t}+Be^{-40t}에서 A+B=1A+B=1, 인덕터 전압이 0이라 i′(0)=−10A−40B=0i'(0)=-10A-40B=0이므로 A=43A=\dfrac{4}{3}, B=−13B=-\dfrac{1}{3}이다.

  • 계수 -4/3, +1/3 조합은 초기 전류가 -1 [A]가 되어 맞지 않는다.
  • 계수 -1/3, +4/3 조합은 초기 기울기가 0이 아니다.
  • 계수 4/3, +1/3 조합은 초기 전류가 5/3 [A]가 되어 맞지 않는다.

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