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1[국회직 9급 전기이론] 19년 1회차
다음 회로에서 전압 v(t)[V]\mathbf{v ( t ) [ \mathrm{V} ]}를 구하면?
문제 이미지
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 3 2 cos⁡(2t +135 o)\, 3 \, \sqrt{2} \, \cos ( 2 t \, + 135 \,^{o} )
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 3 2 cos⁡(2t −45 o)\, 3 \, \sqrt{2} \, \cos ( 2 t \, - 45 \,^{o} )
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 3 2 cos⁡(2t −135 o)\, 3 \, \sqrt{2} \, \cos ( 2 t \, - 135 \,^{o} )
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  2 cos⁡(2t +45 o)\,\, \sqrt{2} \, \cos ( 2 t \, + 45 \,^{o} )
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 2 cos⁡(2t −135 o)\, \sqrt{2} \, \cos ( 2 t \, - 135 \,^{o} )
해설

전압은 v(t)=32cos⁡(2t−135∘) Vv(t)=3\sqrt{2}\cos(2t-135^\circ)\ \mathrm{V}이다.

모든 전원의 각주파수가 ω=2 rad/s\omega=2\ \mathrm{rad/s}이므로 코사인 기준 페이저로 바꾼다. 2sin⁡2t2\sin 2t는 −j2-j2가 되고, 커패시터 어드미턴스는 jωC=j/3j\omega C=j/3이다.

왼쪽 마디 전압을 VAV_A, 오른쪽 마디 전압을 VBV_B로 두고 마디 해석을 한다. 위쪽 전류원은 오른쪽에서 왼쪽으로 1212를 보낸다.
VA2+(VA−VB)=6+12\dfrac{V_A}{2}+(V_A-V_B)=6+12
j3VB+(VB−VA)=−12−j2\dfrac{j}{3}V_B+(V_B-V_A)=-12-j2

첫 식에서 VA=12+23VBV_A=12+\dfrac{2}{3}V_B이고 둘째 식에 대입한다.
1+j3VB=−j2\dfrac{1+j}{3}V_B=-j2
VB=−3−j3=32∠−135∘V_B=-3-j3=3\sqrt{2}\angle -135^\circ

  • 32cos⁡(2t+135∘)3\sqrt{2}\cos(2t+135^\circ): 페이저가 −3+j3-3+j3로 허수부 부호가 반대이다.
  • 32cos⁡(2t−45∘)3\sqrt{2}\cos(2t-45^\circ): 페이저가 3−j33-j3로 실수부 부호가 반대이다.
  • 2cos⁡(2t+45∘)\sqrt{2}\cos(2t+45^\circ): 페이저가 1+j1+j로 크기와 위상이 모두 다르다.
  • 2cos⁡(2t−135∘)\sqrt{2}\cos(2t-135^\circ): 위상은 같지만 크기가 323\sqrt{2}가 아니다.

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