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다음 회로에 대한 설명으로 옳은 것은? | [전기산업기사 필기] 15년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[전기산업기사 필기] 15년 1회차
다음 회로에 대한 설명으로 옳은 것은?
문제 이미지
1
이 회로의 시정수는 LR1+R2\dfrac{L}{R_1+R_2}이다.
2
이 회로의 특성근은 R1+R2L\dfrac{R_1+R_2}{L}이다.
3
정상전류 값은 ER2\dfrac{E}{R_2} 이다.
4
이 회로의 전류값은 i(t)=ER1+R2(1eLR1+R2t)i(t)=\dfrac{E}{R_1+R_2}\left(1-e^{-\dfrac{L}{R_1+R_2}t}\right)
해설

그림은 직류 기전력 E에 R1, R2가 직렬로 연결되고 L이 이어진 R-L 직렬 과도회로로, t=0에서 스위치를 닫는다. 전류가 지나는 저항은 두 개가 직렬이므로 유효 저항은 R=R1+R2R = R_1+R_2 하나로 묶인다.

회로방정식 Ldidt+(R1+R2)i=EL\dfrac{di}{dt}+(R_1+R_2)i = E 를 풀면 i(t)=ER1+R2(1e(R1+R2)t/L)i(t)=\dfrac{E}{R_1+R_2}\left(1-e^{-(R_1+R_2)t/L}\right) 이다. 시정수는 지수에서 t의 계수의 역수이므로 τ=LR1+R2[s]\tau=\dfrac{L}{R_1+R_2}\,[\mathrm{s}] 이며, 이것이 이 회로에 대한 옳은 설명이다.

나머지 설명은 모두 어긋난다. 특성근s=R1+R2Ls=-\dfrac{R_1+R_2}{L} 로 반드시 음의 값이어야 하고(그래야 과도항이 감쇠한다), 정상전류tt\to\infty 에서 ER1+R2\dfrac{E}{R_1+R_2} 로 두 저항의 합으로 나눠야 하며, 전류식의 지수도 R1+R2Lt-\dfrac{R_1+R_2}{L}t 여야 한다. L과 R의 위치가 뒤바뀐 지수는 무차원이 되지 않아 성립할 수 없다.

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