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R, L, C가 서로 직렬로 연결되어 있는 회로에서 양단의 전압과 전류… | [승강기기사 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[승강기기사 필기] 17년 2회차
R, L, C가 서로 직렬로 연결되어 있는 회로에서 양단의 전압과 전류가 동상이 되는 조건은?
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ω=LC
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ω=L2C
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해설

전압과 전류가 동상이 되는 조건은 ω=1LC\omega = \dfrac{1}{\sqrt{LC}}이다.

직렬 RLC 회로의 임피던스는 Z=R+j(ωL−1ωC)Z = R + j\left(\omega L - \dfrac{1}{\omega C}\right)이고, 전압과 전류의 위상차가 0이 되려면 허수부가 사라져야 한다. 즉 유도리액턴스와 용량리액턴스가 같아지는 직렬공진 상태다.

ωL=1ωC\omega L = \dfrac{1}{\omega C}에서 ω2=1LC\omega^2 = \dfrac{1}{LC}이므로 ω=1LC\omega = \dfrac{1}{\sqrt{LC}}가 된다. 제곱근이 빠진 1LC\dfrac{1}{LC}나 곱 형태인 LCLC, L2CL^2C는 각속도의 단위(rad/s)가 나오지 않아 조건이 될 수 없다.

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