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그림의 회로에서 정현파 입력에 대한 정상상태 응답(steady stat… | [전자기사 필기] 22년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[전자기사 필기] 22년 1회차
그림의 회로에서 정현파 입력에 대한 정상상태 응답(steady state response) Vo(t)는?
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해설

정상상태 응답은 Vo(t)=12sin⁡(t−π4)V_o(t)=\dfrac{1}{\sqrt{2}}\sin\left(t-\dfrac{\pi}{4}\right) 이다.

그림은 전류원 sin⁡t\sin t (ω=1\omega=1)에 1 Ω 과 1 F 가 병렬로 연결되고, 그 양단 전압이 VoV_o 이다.
Z=11R+jωC=11+j=12∠−45∘Z=\dfrac{1}{\dfrac{1}{R}+j\omega C}=\dfrac{1}{1+j}=\dfrac{1}{\sqrt{2}}\angle -45^{\circ}
Vo=I⋅Z=12sin⁡(t−π4)V_o=I\cdot Z=\dfrac{1}{\sqrt{2}}\sin\left(t-\dfrac{\pi}{4}\right)

병렬 RC 는 용량성이므로 전압이 전류보다 45° 뒤진다.

  • 13sin⁡(t−π4)\dfrac{1}{\sqrt{3}}\sin\left(t-\dfrac{\pi}{4}\right) 인 보기는 진폭이 계산값과 다르다.
  • 12sin⁡(t+π4)\dfrac{1}{\sqrt{2}}\sin\left(t+\dfrac{\pi}{4}\right) 인 보기는 위상이 앞서 용량성 부하의 지상과 반대이다.
  • 13sin⁡(t+π4)\dfrac{1}{\sqrt{3}}\sin\left(t+\dfrac{\pi}{4}\right) 인 보기는 진폭과 위상 모두 계산값과 다르다.

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