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1[정보통신기사 필기] 19년 1회차
다음 그림과 같은 회로에서 결합계수가 0.5이고, 발진주파수가 200[kHz]일 경우 C의 값은 얼마인가? (단, π=3.14 이고, L1=L2=1[mH]로 기징한다.)
문제 이미지
1
211.3[uF]
2
211.3[pF]
3
422.6[uF]
4
422.6[pF]
해설

정전용량은 211.3[pF]이다.

그림은 두 코일 L1·L2의 접속점을 접지하고 C를 병렬로 놓은 하틀리 발진기이므로, 공진에 관여하는 인덕턴스는 상호인덕턴스까지 포함한 합성값이다.

M=kL1L2=0.5×1×1=0.5 [mH]M = k\sqrt{L_{1}L_{2}} = 0.5\times\sqrt{1\times1} = 0.5\,[\mathrm{mH}]
L=L1+L2+2M=1+1+2(0.5)=3 [mH]L = L_{1}+L_{2}+2M = 1+1+2(0.5) = 3\,[\mathrm{mH}]

발진주파수 식 f=12πLCf=\dfrac{1}{2\pi\sqrt{LC}} 를 C에 대해 풀면
C=14π2f2L=14(3.14)2(200×103)2(3×10−3)C=\dfrac{1}{4\pi^{2}f^{2}L}=\dfrac{1}{4(3.14)^{2}(200\times10^{3})^{2}(3\times10^{-3})}
≒2.113×10−10 [F]=211.3 [pF]\fallingdotseq 2.113\times10^{-10}\,[\mathrm{F}] = 211.3\,[\mathrm{pF}]

계산값이 10-10[F] 자리이므로 단위는 [pF]이며, [μF]로 답하면 106배나 어긋난다.

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