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회로에서 정전용량 C는 초기전하가 없었다. t=0에서 스위치(K)를 닫… | [전기공사기사 필기] 17년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[전기공사기사 필기] 17년 3회차
회로에서 정전용량 C는 초기전하가 없었다. t=0에서 스위치(K)를 닫았을 때t=0+에 서의 I(t)값은?
문제 이미지
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0.1A
2
0.2A
3
0.4A
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1.0A
해설

그림은 직류전원 E=100V, 저항 R=1kΩ, 정전용량 C=1μF이 스위치 K를 통해 직렬로 이어진 RC 회로이다.

초기전하가 없는 콘덴서는 t=0+t=0^{+}에서 양단 전압이 0이므로 그 순간에는 단락(短絡)과 같이 동작한다. 따라서 전원 전압이 전부 저항에 걸린다.

i(0+)=ER=1001×103=0.1Ai(0^{+})=\dfrac{E}{R}=\dfrac{100}{1\times10^{3}}=0.1\,\mathrm{A}이다. 이후 전류는 i(t)=ERet/RCi(t)=\dfrac{E}{R}e^{-t/RC}로 감쇠하며, 시정수는 RC=1×103×1×106=1msRC=1\times10^{3}\times1\times10^{-6}=1\,\mathrm{ms}이고 t=t=\infty에서 0이 된다.

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