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그림과 같은 R-L-C 직렬회로에서 공진주파수가 발생할 수 있는 조건은? | [공유압기능사 필기] 16년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[공유압기능사 필기] 16년 2회차
그림과 같은 R-L-C 직렬회로에서 공진주파수가 발생할 수 있는 조건은?
문제 이미지
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R=0
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해설

R-L-C 직렬회로는 유도 리액턴스와 용량 리액턴스가 같을 때 공진하므로 조건은 ωL=1ωC\omega L = \dfrac{1}{\omega C}이다.

그림은 교류 전원에 R[Ω], L[H], C[F]가 직렬로 연결된 회로이며, 합성 임피던스는 Z=R2+(ωL−1ωC)2Z = \sqrt{R^2 + \left(\omega L - \dfrac{1}{\omega C}\right)^2}이다.

두 리액턴스가 같으면 괄호 안이 0이 되어 Z=RZ = R로 최소가 되고 전류가 최대가 된다. 이때 공진주파수는 f0=12πLCf_0 = \dfrac{1}{2\pi\sqrt{LC}}이다.

  • R=0: 저항값은 공진 조건과 관계없고, 공진 여부는 리액턴스의 크기 비교로 정해진다.
  • ωL\omega L이 1ωC\dfrac{1}{\omega C}보다 큰 경우: 회로가 유도성이 되어 공진이 아니다.
  • ωL\omega L이 1ωC\dfrac{1}{\omega C}보다 작은 경우: 회로가 용량성이 되어 공진이 아니다.

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