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1[소방간부후보생 전기공학개론] 26년 1회차
다음 전류에 대한 라플라스 함수 I(s)I(s)를 역변환한 함수 i(t)i(t)는? (단, u(t)u(t)는 단위계단함수이다)
I(s)=s2+6s(s+2)(s+3)I(s)=\frac{s^2+6}{s(s+2)(s+3)}
1
i(t)=(1−5e−2t+5e−3t)u(t)i(t)=(1-5e^{-2t}+5e^{-3t})u(t)
2
i(t)=(2+8e−2t−8e−3t)u(t)i(t)=(2+8e^{-2t}-8e^{-3t})u(t)
3
i(t)=(−1+5e−2t−5e−3t)u(t)i(t)=(-1+5e^{-2t}-5e^{-3t})u(t)
4
i(t)=(−2−8e−2t+8e−3t)u(t)i(t)=(-2-8e^{-2t}+8e^{-3t})u(t)
5
i(t)=(−e−t+5e−2t−5e−3t)u(t)i(t)=(-e^{-t}+5e^{-2t}-5e^{-3t})u(t)
해설

역변환 결과는 (1−5e−2t+5e−3t)u(t)(1-5e^{-2t}+5e^{-3t})u(t)이다. 부분분수 전개로 각 극점의 계수를 구한다.

I(s)=As+Bs+2+Cs+3I(s)=\dfrac{A}{s}+\dfrac{B}{s+2}+\dfrac{C}{s+3}
A=0+6(2)(3)=1A=\dfrac{0+6}{(2)(3)}=1
B=4+6(−2)(1)=−5B=\dfrac{4+6}{(-2)(1)}=-5
C=9+6(−3)(−1)=5C=\dfrac{9+6}{(-3)(-1)}=5

따라서 i(t)=(1−5e−2t+5e−3t)u(t)i(t)=(1-5e^{-2t}+5e^{-3t})u(t)이다.

  • (2+8e−2t−8e−3t)u(t)(2+8e^{-2t}-8e^{-3t})u(t): 상수항과 지수항 계수가 모두 틀렸다.
  • (−1+5e−2t−5e−3t)u(t)(-1+5e^{-2t}-5e^{-3t})u(t): 모든 계수의 부호가 반대이다.
  • (−2−8e−2t+8e−3t)u(t)(-2-8e^{-2t}+8e^{-3t})u(t): 계수 크기와 부호가 모두 맞지 않는다.
  • (−e−t+5e−2t−5e−3t)u(t)(-e^{-t}+5e^{-2t}-5e^{-3t})u(t): 원점 극점은 상수항을 주며 e−te^{-t} 항은 생기지 않는다.

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