모두CBT

아래의 캐패시터 회로에서 스위치1(SW1)이 닫혀있고 스위치2(SW2)… | [국회직 9급 전자공학개론] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[국회직 9급 전자공학개론] 20년 1회차
아래의 캐패시터 회로에서 스위치1(SW1)이 닫혀있고 스위치2(SW2)가 열려있는 상태이며 이때 VO = 1[V]이다. 이후 스위치1(SW1)이 열리고 난 다음 스위치2(SW2)가 닫히면 VO의 값[V]은?
문제 이미지
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
해설

스위치 동작 후 VOV_{O}는 2 V2\,\mathrm{V}이다.

SW1이 열리면 전원이 분리되므로, SW2가 닫힐 때 두 커패시터의 전하량이 보존된다. 처음 C1C_{1}은 5 V5\,\mathrm{V}, C2C_{2}는 1 V1\,\mathrm{V}로 충전되어 있다.
Q=1 μF×5 V+3 μF×1 V=8 μCQ=1\,\mathrm{\mu F}\times 5\,\mathrm{V}+3\,\mathrm{\mu F}\times 1\,\mathrm{V}=8\,\mathrm{\mu C}

SW2가 닫히면 두 커패시터가 병렬이 되어 같은 전압을 갖는다.
VO=8 μC1 μF+3 μF=2 VV_{O}=\dfrac{8\,\mathrm{\mu C}}{1\,\mathrm{\mu F}+3\,\mathrm{\mu F}}=2\,\mathrm{V}

  • 1 V: 전압이 그대로이면 C1C_{1}의 전하가 옮겨 오지 않은 셈이다.
  • 3 V: 두 전압의 단순 평균으로, 용량 차이를 무시한 값이다.
  • 4 V: 총전하가 16 μC16\,\mathrm{\mu C}여야 하므로 보존에 어긋난다.
  • 5 V: SW1이 열려 전원이 끊겼으므로 전원전압까지 충전되지 않는다.

오류나 개정된 내용이 보이면 알려주세요

이어서 풀어보기

[국회직 9급 전자공학개론] 20년 1회차 20문항 이어서 보기문제·정답·해설을 한 페이지에서 이어서 볼 수 있어요국회직 9급 전자공학개론 기출문제 암기장 전체 보기