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다음 회로에서 공진시의 임피던스 값은? | [소방시설관리사 1차] 24년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[소방시설관리사 1차] 24년 1회차
다음 회로에서 공진시의 임피던스 값은?
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해설

저항과 인덕터가 직렬인 가지에 커패시터가 병렬로 붙은 회로이므로, 공진 상태의 임피던스는 Z=LRCZ = \dfrac{L}{RC}가 된다.

회로도를 보면 위쪽 가지에 R과 L이 차례로 직렬 연결되고, 그 양 끝 두 단자 사이에 아래쪽 C 가지가 병렬로 걸려 있다. 어드미턴스로 쓰면
Y=1R+jωL+jωC=RjωLR2+ω2L2+jωCY = \dfrac{1}{R + j\omega L} + j\omega C = \dfrac{R - j\omega L}{R^{2} + \omega^{2}L^{2}} + j\omega C

공진은 허수부가 0인 조건이므로
ωC=ωLR2+ω2L2\omega C = \dfrac{\omega L}{R^{2} + \omega^{2}L^{2}}
정리하면 R2+ω2L2=LCR^{2} + \omega^{2}L^{2} = \dfrac{L}{C}

이 값을 실수부에 넣으면 Y=RR2+ω2L2=RCLY = \dfrac{R}{R^{2} + \omega^{2}L^{2}} = \dfrac{RC}{L}이고, 임피던스는 그 역수인 LRC\dfrac{L}{RC}다. 저항에 1LC\dfrac{1}{\sqrt{LC}}를 더하거나 뺀 꼴은 저항과 각주파수를 더한 셈이라 차원부터 성립하지 않고, RCL\dfrac{RC}{L}는 임피던스가 아니라 어드미턴스 값이다.

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