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1[전기공사기사 필기] 19년 3회차
전력손실이 없는 송전선로에서 서지파(진행파)가 진행하는 속도는? (단, L : 단위 선로길이 당 인덕턴스, C : 단위 선로길이 당 커패시턴스이다)
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해설

전력손실이 없는(무손실) 송전선로에서 진행파(서지)의 전파속도v=1LC [m/s]v=\dfrac{1}{\sqrt{LC}}\ [\mathrm{m/s}] 이다. L·C가 단위 선로길이당 값이므로 LC의 곱에 제곱근을 취한 것의 역수가 속도 차원이 된다.

가장 혼동하기 쉬운 것이 특성(서지) 임피던스 Z0=LC [Ω]Z_0=\sqrt{\dfrac{L}{C}}\ [\Omega] 이다. 임피던스는 L을 C로 나눈 것의 제곱근, 속도는 L과 C를 곱한 것의 제곱근의 역수로 서로 다르며, 나머지 형태(C/L의 제곱근, LC의 제곱근)는 차원 자체가 맞지 않는다.

수치로 확인해 보면 가공 송전선은 대략 L≒1 mH/km, C≒0.01 μF/km 이므로 v=1103×1083×105 km/sv=\dfrac{1}{\sqrt{10^{-3}\times 10^{-8}}}\approx 3\times 10^{5}\ \mathrm{km/s}, 즉 거의 광속으로 전파된다. 지중 케이블은 C가 훨씬 커서 이 속도의 절반 수준으로 느려진다.

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