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RL 직렬회로에 순시치 전압 v(t)=20+100sinωt+40sin(… | [전기기사 필기] 20년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[전기기사 필기] 20년 3회차
RL 직렬회로에 순시치 전압 v(t)=20+100sinωt+40sin(3ω+60°)+40sin5ωt(V)를 가할 때 제5고조파 전류의 실효값 크기는 약 몇 A인가? (단, R=4Ω, ωL=1Ω이다.)
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4.4
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5.66
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6.25
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8.0
해설

비정현파는 각 주파수 성분을 따로 계산한다. 제5고조파 성분은 v5=40sin⁡5ωtv_5=40\sin5\omega t이므로 실효값은
V5=402=28.28V_5=\dfrac{40}{\sqrt{2}}=28.28 V
RL 직렬회로에서 nn차 고조파에 대한 임피던스는 유도 리액턴스가 차수에 비례하므로 Zn=R2+(nωL)2Z_n=\sqrt{R^2+(n\omega L)^2}이다.
Z5=42+(5×1)2=41=6.40Z_5=\sqrt{4^2+(5\times1)^2}=\sqrt{41}=6.40 Ω
I5=V5Z5=28.286.40=4.4I_5=\dfrac{V_5}{Z_5}=\dfrac{28.28}{6.40}=4.4 A
리액턴스를 기본파 값 1 Ω 그대로 쓰면 안 되고 5배인 5 Ω으로 보아야 한다.

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