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다음과 같은 그림에서 부하 임피던스 ZL=RL+jXL 의 RL=40Ω은… | [전자기사 필기] 17년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[전자기사 필기] 17년 1회차
다음과 같은 그림에서 부하 임피던스 ZL=RL+jXL 의 RL=40Ω은 고정시키고, XL만을 조정하여 부하 측으로 얻을 수 있는 최대 전력이 RL, XL을 모두 조정해서 얻는 부하 최대전력의 몇 %가 되는가?
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해설

RLR_L 고정 시 최대 전력은 정합 최대 전력의 96% 가 된다.

그림의 전원은 v=sin⁡120tv=\sin 120t 이고 내부 60Ω 과 0.5H 가 직렬이다.
Xs=ωL=120×0.5=60 ΩX_s=\omega L=120\times 0.5=60\ \Omega
RL=40 ΩR_L=40\ \Omega 고정이면 XL=−60 ΩX_L=-60\ \Omega 로 리액턴스를 상쇄할 때 최대이다.
P1=V2×40(60+40)2=V2250P_1=\dfrac{V^2\times 40}{(60+40)^2}=\dfrac{V^2}{250}
둘 다 조정하면 공액 정합(RL=60 ΩR_L=60\ \Omega)으로 Pm=V24×60=V2240P_m=\dfrac{V^2}{4\times 60}=\dfrac{V^2}{240}

P1Pm=240250=0.96\dfrac{P_1}{P_m}=\dfrac{240}{250}=0.96 — 전원 크기는 약분되므로 실효값·최댓값 어느 쪽이어도 비율은 같다.

  • 90% 보기는 계산값과 다르다.
  • 80% 보기는 계산값과 다르다.
  • 77.7% 보기는 계산값과 다르다.

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