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다음 회로에서 t=0일 때 스위치 K를 닫았다. i1(0+),i2(0+… | [전기산업기사 필기] 15년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[전기산업기사 필기] 15년 2회차
다음 회로에서 t=0일 때 스위치 K를 닫았다. i1(0+),i2(0+)의 값은? (단, t<0에서 C전압과 L전압은 각각 0V이다.)
문제 이미지
1
VR1, 0\dfrac{V}{R_1},\ 0
2
0, VR20,\ \dfrac{V}{R_2}
3
0,0
4
VR1, 0-\dfrac{V}{R_1},\ 0
해설

그림은 직류 전원 V에 스위치 K와 직렬 콘덴서 C가 연결되고, 그 뒤 노드에서 R1이 분로(병렬)로 내려가며, 여기에 R2–L 직렬 가지가 다시 병렬로 붙은 회로다. i1은 V·C·R1을 도는 좌측 메시 전류, i2는 R2·L·R1을 도는 우측 메시 전류다.

스위치를 닫는 순간의 값은 두 소자의 연속 조건으로 결정된다. 콘덴서 전압은 급변할 수 없고 t<0에서 0V였으므로 t=0+에서 C는 단락과 같이 동작한다. 인덕터 전류도 급변할 수 없는데 스위치가 열려 있어 t<0에서 전류가 0이었으므로 t=0+에서 L은 개방과 같이 동작한다.

L이 개방이므로 R2–L 가지에는 전류가 흐를 수 없어 i2(0+)=0i_2(0_+)=0 이다. 한편 C가 단락이므로 전원 V가 R1에 그대로 걸리고 그 전류가 곧 i1이므로 i1(0+)=VR1i_1(0_+)=\dfrac{V}{R_1} 이다.

즉 초기값은 V/R1 과 0이다. 반대로 충분한 시간이 지난 정상상태에서는 C가 개방·L이 단락으로 바뀌는데, 직렬 콘덴서가 직류를 막으므로 두 전류 모두 0으로 수렴한다.

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