<보기>와 같은 직렬 R-L-C회로에서 , , 으로 주어질 때, 커패시터 C에 전하가 충전된 상태에서 스위치 S를 OFF에서 ON하는 순간 회로에 흐르는 전류 에 대한 파형으로 가장 옳은 것은?
2018년 지방직 9급 전자공학개론 16번
2018년도 시행 • 16번 문항
💡 정답 및 상세 해설 확인하기
정답: 2번
■ 1단계: RLC 직렬 회로 파라미터 계산
• 주어진 소자값: $R = 200\text{ }\Omega, L = 1\text{ mH} = 10^{-3}\text{ H}, C = 1\text{ nF} = 10^{-9}\text{ F}$
• 감쇠 계수 $\alpha$:
$$\alpha = \frac{R}{2L} = \frac{200}{2 \times 10^{-3}} = 10^5\text{ rad/s}$$
• 고유 공진 각주파수 $\omega_0$:
$$\omega_0 = \frac{1}{\sqrt{LC}} = \frac{1}{\sqrt{10^{-3} \times 10^{-9}}} = 10^6\text{ rad/s}$$
■ 2단계: 제동 상태 판정
• $\alpha = 10^5 < \omega_0 = 10^6$이므로 부족 제동(Underdamped) 상태입니다.
• 따라서 전류 파형은 진폭이 지수적으로 서서히 감소하는 감쇠 정현파 진동 형태가 됩니다.
■ 최종 결과:
• 회로에 흐르는 전류 파형은 감쇠 정현파 진동 파형 (②번)
• 주어진 소자값: $R = 200\text{ }\Omega, L = 1\text{ mH} = 10^{-3}\text{ H}, C = 1\text{ nF} = 10^{-9}\text{ F}$
• 감쇠 계수 $\alpha$:
$$\alpha = \frac{R}{2L} = \frac{200}{2 \times 10^{-3}} = 10^5\text{ rad/s}$$
• 고유 공진 각주파수 $\omega_0$:
$$\omega_0 = \frac{1}{\sqrt{LC}} = \frac{1}{\sqrt{10^{-3} \times 10^{-9}}} = 10^6\text{ rad/s}$$
■ 2단계: 제동 상태 판정
• $\alpha = 10^5 < \omega_0 = 10^6$이므로 부족 제동(Underdamped) 상태입니다.
• 따라서 전류 파형은 진폭이 지수적으로 서서히 감소하는 감쇠 정현파 진동 형태가 됩니다.
■ 최종 결과:
• 회로에 흐르는 전류 파형은 감쇠 정현파 진동 파형 (②번)