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1[전기산업기사 필기] 16년 3회차
정전용량 5[㎌]인 콘덴서를 200[V]로 충전하여 자기인덕턴스 20[mH], 저항 0[Ω]인 코일을 통해 방전할 때 생기는 전기진동 주파수는 약 몇 [Hz]이며, 코일에 축적되는 에너지는 몇 [J] 인가?
1
50 Hz, 1 J
2
500 Hz, 0.1J
3
500 Hz, 1 J
4
5000 Hz, 0.1 J
해설

LC 회로에서 저항이 0이면 감쇠 없는 전기진동이 일어나며, 그 주파수는 f=12πLCf=\dfrac{1}{2\pi\sqrt{LC}}로 구한다. L=20mH, C=5μF을 대입하면 f=12π20×103×5×106500Hzf=\dfrac{1}{2\pi\sqrt{20\times10^{-3}\times5\times10^{-6}}}\approx500\,\mathrm{Hz}가 된다.

저항이 0이므로 에너지 손실이 없어, 콘덴서에 충전되었던 초기 에너지 W=12CV2=12×5×106×2002=0.1JW=\dfrac{1}{2}CV^2=\dfrac{1}{2}\times5\times10^{-6}\times200^2=0.1\,\mathrm{J}이 그대로 코일에 옮겨져 축적된다.

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