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그림과 같은 브리지 회로의 평형 조건은? (단, 전원 주파수는 일정하다… | [소방설비산업기사(전기분야) 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비산업기사(전기분야) 필기] 20년 1회차
그림과 같은 브리지 회로의 평형 조건은? (단, 전원 주파수는 일정하다.)
문제 이미지
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R1R3+R2R4=LC, R4R2=LCR_1R_3 + R_2R_4 = \dfrac{L}{C},\ \dfrac{R_4}{R_2} = \dfrac{L}{C}
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R1R3+R2R4=LC, R4R2=1ω2LCR_1R_3 + R_2R_4 = \dfrac{L}{C},\ \dfrac{R_4}{R_2} = \dfrac{1}{\omega^2 LC}
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R1R3R2R4=LC, R4R2=LCR_1R_3 - R_2R_4 = \dfrac{L}{C},\ \dfrac{R_4}{R_2} = \dfrac{L}{C}
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R1R3R2R4=LC, R4R2=1ω2LCR_1R_3 - R_2R_4 = \dfrac{L}{C},\ \dfrac{R_4}{R_2} = \dfrac{1}{\omega^2 LC}
해설

그림의 브리지는 전원 VV가 단자 a-b 사이에, 검출기가 c-d 사이에 놓여 있습니다. 각 변은 a-c에 R1R_1, c-b에 R2R_2LL의 직렬, a-d에 CCR4R_4의 직렬, d-b에 R3R_3로 구성되어 있습니다.

평형조건은 마주 보는 변의 임피던스 곱이 같아지는 것이므로 R1R3=(R4+1jωC)(R2+jωL)R_1 R_3=\left(R_4+\dfrac{1}{j\omega C}\right)(R_2+j\omega L)입니다. 우변을 전개하면 R2R4+LC+j(ωLR4R2ωC)R_2R_4+\dfrac{L}{C}+j\left(\omega L R_4-\dfrac{R_2}{\omega C}\right)가 됩니다.

좌변은 실수이므로 실수부와 허수부를 각각 같게 두면, 실수부에서 R1R3R2R4=LCR_1R_3-R_2R_4=\dfrac{L}{C}를 얻습니다.

허수부는 0이어야 하므로 ωLR4=R2ωC\omega L R_4=\dfrac{R_2}{\omega C}, 즉 R4R2=1ω2LC\dfrac{R_4}{R_2}=\dfrac{1}{\omega^2 LC}가 됩니다. 1jωCjωL=LC\dfrac{1}{j\omega C}\cdot j\omega L=\dfrac{L}{C}실수항이 하나 더 생기는 것이 이 브리지의 핵심 포인트입니다.

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