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1[국회직 9급 전기이론] 21년 1회차
그림의 회로에서 ω=2,500  [rad/s]\mathbf{\omega = 2 , 500 \,\, [ \mathrm{rad} / s ]} 이며, 전압 v(t)\mathbf{v} ( t )의 페이저는 Vm∠0∘[V]{\mathbf{V_{m} \angle 0^{\circ} [ V ]}} 일 때, 저항에 흐르는 전류 iR\mathbf{i}_{R}이 전류원 i(t)\mathbf{i} ( t )와 위상이 지상 45∘\mathbf{45}^{\circ}가 되는 저항 R  [Ω]\mathbf{R \,\, [ \Omega ]}은?
문제 이미지
1
13\begin{array}{l}\frac{1}{3}\end{array}
2
12\frac{1}{2}
3
12\frac{1}{\sqrt{2}}
4
2{2}
5
3{3}
해설

저항 RR은 13 Ω\dfrac{1}{3}\ \mathrm{\Omega}이다.

iRi_R은 v(t)v(t)와 동상이므로, iRi_R이 전류원보다 45∘45^{\circ} 늦으려면 어드미턴스의 위상각이 45∘45^{\circ}여야 한다.

각 소자의 값을 구한다.
ωL=2500×0.4×10−3=1 Ω\omega L=2500\times 0.4\times 10^{-3}=1\ \mathrm{\Omega}
ωC=2500×1.6×10−3=4 S\omega C=2500\times 1.6\times 10^{-3}=4\ \mathrm{S}

병렬 어드미턴스에서 실수부와 허수부가 같아야 한다.
Y=1R+j(4−1)=1R+j3Y=\dfrac{1}{R}+j\left(4-1\right)=\dfrac{1}{R}+j3
1R=3 ⇒ R=13 Ω\dfrac{1}{R}=3\ \Rightarrow\ R=\dfrac{1}{3}\ \mathrm{\Omega}

  • R=12R=\dfrac{1}{2}: tan⁡θ=32\tan\theta=\dfrac{3}{2}로 위상차가 45∘45^{\circ}보다 크다.
  • R=12R=\dfrac{1}{\sqrt{2}}: tan⁡θ=32\tan\theta=\dfrac{3}{\sqrt{2}}로 위상차가 45∘45^{\circ}보다 크다.
  • R=2R=2: tan⁡θ=6\tan\theta=6으로 위상차가 더 커진다.
  • R=3R=3: tan⁡θ=9\tan\theta=9로 위상차가 더 커진다.

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