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다음 회로에서 공진을 하기 위해 필요한 조건은? | [전자캐드기능사 필기] 15년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[전자캐드기능사 필기] 15년 1회차
다음 회로에서 공진을 하기 위해 필요한 조건은?
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해설

공진 조건은 ωL=1ωC\omega L = \dfrac{1}{\omega C}, 곧 유도 리액턴스와 용량 리액턴스가 같아지는 것이다.

그림은 좌우 두 단자 사이에 코일 L 과 콘덴서 C 가 한 줄로 이어진 직렬 회로다. 이 직렬 LC 의 임피던스는 Z=j(ωL−1ωC)Z = j\left(\omega L - \dfrac{1}{\omega C}\right) 이고, 허수부가 0 이 되면 전압과 전류의 위상이 같아져 공진한다.

ωL−1ωC=0  ⇒  ωL=1ωC\omega L - \dfrac{1}{\omega C} = 0 \;\Rightarrow\; \omega L = \dfrac{1}{\omega C}
이를 풀면 ω=1LC\omega = \dfrac{1}{\sqrt{LC}}, f0=12πLCf_0 = \dfrac{1}{2\pi\sqrt{LC}} 이다.

  • ωL=ωC\omega L = \omega C 는 리액턴스가 아니라 L 과 C 값을 직접 같게 놓은 식이라 차원이 맞지 않는다.
  • ωL=1ωC3\omega L = \dfrac{1}{\omega C^{3}} 과 1ωL=ωC2\dfrac{1}{\omega L} = \omega C^{2} 처럼 C 에 세제곱·제곱이 붙은 식은 용량 리액턴스가 1ωC\dfrac{1}{\omega C} 라는 정의에 어긋난다.

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