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비정현파 전압(V) v = 50\sqrt{2}\sin\omega t +… | [소방시설관리사 1차] 25년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[소방시설관리사 1차] 25년 1회차

비정현파 전압(V) v=502sinωt+302sin3ωt+102sin5ωtv = 50\sqrt{2}\sin\omega t + 30\sqrt{2}\sin 3\omega t + 10\sqrt{2}\sin 5\omega t 의 실효값(V)은 약 얼마인가?

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해설

비정현파의 실효값은 각 주파수 성분 실효값의 제곱합의 제곱근으로 구하며, 이 파형에서는 약 59V가 된다.

주어진 식 v=502sinωt+302sin3ωt+102sin5ωtv=50\sqrt{2}\sin\omega t+30\sqrt{2}\sin 3\omega t+10\sqrt{2}\sin 5\omega t 에서 각 항의 최대값이 50250\sqrt{2}, 30230\sqrt{2}, 10210\sqrt{2} 이므로 기본파·제3고조파·제5고조파의 실효값은 각각 50V, 30V, 10V이다.

합성 실효값은
V=V12+V32+V52V=\sqrt{V_1^{2}+V_3^{2}+V_5^{2}}
=502+302+102=3500=\sqrt{50^{2}+30^{2}+10^{2}}=\sqrt{3500}
59.16V\fallingdotseq 59.16\,\mathrm{V}

주파수가 서로 다른 성분은 산술적으로 더하지 않고 제곱해서 더한 뒤 제곱근을 취한다는 점이 핵심이다. 세 성분을 그대로 더해 90V로 보거나 기본파만 보고 50V로 계산하는 것이 대표적인 실수다.

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