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1[무선설비산업기사 필기] 18년 3회차
RC 직렬회로에서 R=500[kΩ], C=2[μF]이다. C의 양단이 출력이고 입력단에 20[V]를 인가하였다. 입력을 인가한 시점부터 출력이 12.64[V]가 되는 시간은?
1
10[msec]
2
20[msec]
3
1[sec]
4
2[sec]
해설

RC 직렬회로에서 커패시터 양단의 전압은 VC(t)=Vin(1−e−t/RC)V_C(t) = V_{in}(1 - e^{-t/RC})로 주어진다. 주어진 값을 대입하면 시정수는 τ=RC=500×103×2×10−6=1 [s]\tau = RC = 500 \times 10^3 \times 2 \times 10^{-6} = 1\text{ [s]}이다.
출력이 12.64[V]일 때의 시간을 구하기 위해 12.64=20(1−e−t/1)12.64 = 20(1 - e^{-t/1})를 정리하면 0.632=1−e−t0.632 = 1 - e^{-t}, 즉 e−t=0.368e^{-t} = 0.368이다. 자연로그를 취하면 −t=ln⁡(0.368)=−1.0-t = \ln(0.368) = -1.0이므로 t=1 [s]t = 1\text{ [s]}이다. 검산: VC(1)=20(1−e−1)=20(1−0.3679)=20×0.6321=12.64 [V]V_C(1) = 20(1 - e^{-1}) = 20(1 - 0.3679) = 20 \times 0.6321 = 12.64\text{ [V]} ✓

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