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회로망 함수가 그림과 같이 2개 극점과 1개의 영점을 가질 때, 시간영… | [전자기사 필기] 22년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[전자기사 필기] 22년 1회차
회로망 함수가 그림과 같이 2개 극점과 1개의 영점을 가질 때, 시간영역 f(t)로 옳은 것은?
문제 이미지
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f(t) = e-αtcosωt
2
f(t) = e-αtsinωt
3
f(t) = tsinωt
4
f(t) = tcosωt
해설

시간 영역 함수는 f(t)=e−αtcos⁡ωtf(t)=e^{-\alpha t}\cos\omega t 이다.

그림에서 극점(×)은 s=−α±j1s=-\alpha\pm j1, 영점(○)은 실수축 위 s=−αs=-\alpha 에 있다.
F(s)=s+α(s+α)2+ω2(ω=1)F(s)=\dfrac{s+\alpha}{(s+\alpha)^2+\omega^2}\quad(\omega=1)
L−1[s+α(s+α)2+ω2]=e−αtcos⁡ωt\mathcal{L}^{-1}\left[\dfrac{s+\alpha}{(s+\alpha)^2+\omega^2}\right]=e^{-\alpha t}\cos\omega t

극점의 실수부 −α-\alpha 가 지수 감쇠를, 허수부 ±jω\pm j\omega 가 진동을 만든다.

  • e−αtsin⁡ωte^{-\alpha t}\sin\omega t 인 보기는 변환이 ω(s+α)2+ω2\dfrac{\omega}{(s+\alpha)^2+\omega^2} 로 영점이 없어 그림과 다르다.
  • tsin⁡ωtt\sin\omega t 인 보기는 극점이 허수축 위 ±jω\pm j\omega 에 중복으로 있어 실수부 −α-\alpha 가 없다.
  • tcos⁡ωtt\cos\omega t 인 보기도 극점이 허수축 위 중복 극점이어서 그림의 극점 위치와 다르다.

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