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그림과 같은 회로를 t=0에서 스위치 S를 닫았을 때 R[Ω]에 흐르는… | [전기산업기사 필기] 16년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[전기산업기사 필기] 16년 1회차
그림과 같은 회로를 t=0에서 스위치 S를 닫았을 때 R[Ω]에 흐르는 전류 iR(t)[A]는?
문제 이미지
1
I0(1eRLt)I_0\left(1-e^{-\dfrac{R}{L}t}\right)
2
I0(1+eRLt)I_0\left(1+e^{-\dfrac{R}{L}t}\right)
3
I0
4
I0eRLtI_0 e^{-\dfrac{R}{L}t}
해설

그림은 I0[A]I_0[\mathrm{A}] 직류 전류원이 스위치 S를 통해 R[Ω]과 L[H]의 병렬 조합에 전류를 공급하는 회로이며, 두 소자에 각각 iR(t)i_R(t), iL(t)i_L(t)가 흐른다.

인덕터 전류는 급변할 수 없으므로 iL(0+)=0i_L(0^+)=0이고, 스위치를 닫은 순간 전류원의 전류는 전부 저항으로 흐른다: iR(0+)=I0i_R(0^+)=I_0. 충분한 시간이 지난 정상상태에서는 인덕터가 단락처럼 동작해 전류를 모두 가져가므로 iR()=0i_R(\infty)=0이다.

병렬 R-L의 시정수는 τ=LR\tau=\dfrac{L}{R}이므로 iR(t)=I0eRLt[A]i_R(t)=I_0e^{-\frac{R}{L}t}\,[\mathrm{A}]지수적으로 감쇠한다. 이때 iL(t)=I0(1eRLt)i_L(t)=I_0\left(1-e^{-\frac{R}{L}t}\right)이며 두 전류의 합은 언제나 I0I_0가 된다.

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