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그림과 같은 회로에서 스위치 S를 t=0에서 닫았을 때 이다. L[H]… | [전기산업기사 필기] 17년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[전기산업기사 필기] 17년 1회차
그림과 같은 회로에서 스위치 S를 t=0에서 닫았을 때 문제 이미지이다. L[H]의 값은?
문제 이미지
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0.25
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0.1
해설

그림의 회로는 직류전원 E — 스위치 S — 저항 R — 인덕턴스 L이 직렬로 연결되고, VL은 인덕턴스 양단 전압으로 표시된 R-L 직렬 과도회로다. 주어진 조건은 스위치를 닫은 순간의 값 (VL)t=0=100[V], (di/dt)t=0=400[A/s]이다.

인덕턴스의 단자전압과 전류의 관계는 vL=Ldidtv_L=L\dfrac{di}{dt}이므로, t=0의 두 값을 그대로 대입하면 100=L×400100=L\times 400, 즉 L=100400=0.25[H]L=\dfrac{100}{400}=0.25\,[\mathrm{H}]이다.

이 조건이 물리적으로 성립하는 이유도 함께 보아 두면 좋다. R-L 회로에서 스위치를 닫는 순간 인덕턴스는 전류 변화를 막아 개방처럼 동작하므로 i(0)=0이고 전원전압이 전부 인덕턴스에 걸려 vL(0)=E가 된다. 따라서 초기 전류 상승률은 didtt=0=EL\left.\dfrac{di}{dt}\right|_{t=0}=\dfrac{E}{L}로, 저항값과 무관하게 L만으로 결정된다.

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