저항(R) 8Ω과 정전용량(C) 500μF을 직렬로 연결하고 교류전압 … | [전자기사 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

RC 직렬회로에서 전류가 전압을 앞서가므로(용량성), 전압과 전류의 위상차는 약 34°다.
RC 직렬회로에서 위상차는 $\tan\phi = \frac{X_C}{R}$로 구하며, 여기서 $X_C$는 용량성 리액턴스다.
주어진 전압식 $v=200\sqrt{2}\sin120\pi t$에서 각속도 $\omega = 120\pi$ rad/s이므로 $f = \frac{\omega}{2\pi} = 60$ Hz다.
용량성 리액턴스는 $X_C = \frac{1}{\omega C} = \frac{1}{120\pi \times 500 \times 10^{-6}} = \frac{1}{0.06\pi} \approx \frac{1}{0.1885} \approx 5.3$ Ω다.
따라서 $\tan\phi = \frac{5.3}{8} \approx 0.6625$이고, $\phi = \arctan(0.6625) \approx 33.7° \approx 34°$다.