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선형 회로에서 시변 용량을 갖는 커패시터의 전류 i(t)는? | [전자기사 필기] 19년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[전자기사 필기] 19년 2회차
선형 회로에서 시변 용량을 갖는 커패시터의 전류 i(t)는?
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해설

시변 용량 커패시터의 전류는 i(t)=c(t)dv(t)dt+v(t)dc(t)dti(t)=c(t)\dfrac{dv(t)}{dt}+v(t)\dfrac{dc(t)}{dt} 이다.

전류는 전하의 시간 변화율이고 전하는 q(t)=c(t)v(t)q(t)=c(t)v(t) 이므로 곱의 미분을 적용한다.
i(t)=dq(t)dt=ddt{c(t)v(t)}=c(t)dv(t)dt+v(t)dc(t)dti(t)=\dfrac{dq(t)}{dt}=\dfrac{d}{dt}\{c(t)v(t)\}=c(t)\dfrac{dv(t)}{dt}+v(t)\dfrac{dc(t)}{dt}

  • c(t)dv(t)dtc(t)\dfrac{dv(t)}{dt} 보기는 용량이 일정할 때의 식으로, 용량 변화 항 v(t)dc(t)dtv(t)\dfrac{dc(t)}{dt} 가 빠져 있다.
  • v(t)dv(t)dtv(t)\dfrac{dv(t)}{dt} 보기는 용량 대신 전압이 곱해진 꼴이라 전류를 나타내지 못한다.
  • c(t)dv(t)dt−v(t)dc(t)dtc(t)\dfrac{dv(t)}{dt}-v(t)\dfrac{dc(t)}{dt} 보기는 두 항 사이 부호가 빼기라서 곱의 미분 결과와 다르다.

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