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분포정수 회로에 있어서 선로의 단위 길이당 저항이 100Ω/m, 인덕턴… | [전기기사 필기] 22년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[전기기사 필기] 22년 1회차
분포정수 회로에 있어서 선로의 단위 길이당 저항이 100Ω/m, 인덕턴스가 200mH/m, 누설컨덕턴스가 0.5℧/m일 때 일그러짐이 없는 조건(무왜형 조건)을 만족하기 위한 단위 길이당 커패시턴스는 몇 ㎌/m인가?
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0.001
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0.1
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10
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1000
해설

무왜형(무왜곡) 조건은 감쇠정수가 주파수에 무관하고 위상정수가 주파수에 비례하여, 모든 주파수 성분이 같은 비율로 감쇠하고 같은 속도로 전파되는 조건이다. 전파정수 γ=(R+jωL)(G+jωC)\gamma=\sqrt{(R+j\omega L)(G+j\omega C)}에서 RL=GC\dfrac{R}{L}=\dfrac{G}{C}이면
γ=L(RL+jω)⋅C(GC+jω)=LC(RL+jω)\gamma=\sqrt{L\left(\dfrac{R}{L}+j\omega\right)\cdot C\left(\dfrac{G}{C}+j\omega\right)}=\sqrt{LC}\left(\dfrac{R}{L}+j\omega\right)
가 되어 α=RCL\alpha=R\sqrt{\dfrac{C}{L}}는 상수, β=ωLC\beta=\omega\sqrt{LC}는 ω\omega에 비례한다. 즉 조건은 RC=LGRC=LG이다. 커패시턴스에 대해 풀면
C=LGR=0.2×0.5100=1×10−3 [F/m]C=\dfrac{LG}{R}=\dfrac{0.2\times0.5}{100}=1\times10^{-3}\,[\mathrm{F/m}]
1×10−3 F=1000 μF1\times10^{-3}\,\mathrm{F}=1000\,\mu\mathrm{F}이므로 1000이다.
인덕턴스를 200mH로 준 것을 그대로 200으로 넣지 말고 0.2 H0.2\,\mathrm{H}로 환산해야 한다.

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