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R = 4[Ω], XL = 8[Ω], Xc = 4[Ω]인 RLC 직렬회… | [정보통신기능사 필기] 03년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[정보통신기능사 필기] 03년 2회차
R = 4[Ω], XL = 8[Ω], Xc = 4[Ω]인 RLC 직렬회로에서 전압과 전류의 위상관계는?
문제 이미지
1
전압이 전류보다 위상이 앞선다.
2
전류가 전압보다 위상이 앞선다.
3
전압이 전류보다 위상이 앞선다.
4
전류가 전압보다 위상이 앞선다.
해설

정답은 '전압이 전류보다 위상이 앞선다.'이고, 짝지어진 위상차 그림은 π4 rad\dfrac{\pi}{4}\,\mathrm{rad}이다.

그림의 RLC 직렬회로에서 합성 리액턴스는 X=XL−XC=8−4=4 ΩX=X_L-X_C=8-4=4\,\Omega이고, 양의 값이면 유도성 회로이다.

위상차는 θ=tan⁡−1XR=tan⁡−144=45∘=π4 rad\theta=\tan^{-1}\dfrac{X}{R}=\tan^{-1}\dfrac{4}{4}=45^\circ=\dfrac{\pi}{4}\,\mathrm{rad}이다. '전압이 전류보다 위상이 앞선다.'는 유도성 회로의 위상 관계이며, 앞선 각이 π4 rad\dfrac{\pi}{4}\,\mathrm{rad}이다.

  • '전류가 전압보다 위상이 앞선다.'는 위상차 그림이 π4 rad\dfrac{\pi}{4}\,\mathrm{rad}이고 각의 크기는 맞지만, 전류가 앞서는 용량성 회로는 XC>XLX_C\gt X_L일 때이다.
  • '전압이 전류보다 위상이 앞선다.'는 방향은 같지만 위상차 그림이 π3 rad\dfrac{\pi}{3}\,\mathrm{rad}이며, 60∘60^\circ 위상차는 tan⁡θ=3\tan\theta=\sqrt{3}, 즉 X=43≈6.93 ΩX=4\sqrt{3}\approx6.93\,\Omega일 때의 값이다.
  • '전류가 전압보다 위상이 앞선다.'는 위상차 그림이 π3 rad\dfrac{\pi}{3}\,\mathrm{rad}이며, 방향과 각 모두 틀리고 회로의 유도 리액턴스가 용량 리액턴스보다 4 Ω4\,\Omega 크다.

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