커패시터와 인덕터의 특징을 설명한 것으로 옳지 않은 것은? (단, 소자는 정상상태에서 동작한다고 가정한다)
2009년 국가직 9급 전자공학개론 1번
2009년도 시행 • 1번 문항
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정답: 4번
■ 1단계: 커패시터와 인덕터의 전압-전류 관계식 확인
• 커패시터의 전압-전류 관계식:
$$i(t) = C \frac{dv(t)}{dt} \implies v(t) = \frac{1}{C} \int_{-\infty}^t i(\tau) d\tau$$
커패시터 양단의 전압은 전류의 적분값에 비례합니다.
• 인덕터의 전압-전류 관계식:
$$v(t) = L \frac{di(t)}{dt}$$
인덕터 양단의 전압은 전류의 시간당 변화율(미분값)에 비례합니다.
■ 2단계: 보기별 정오 판별
• ①번: 커패시터(전계)와 인덕터(자계)는 에너지를 저장하는 수동 소자입니다. (옳은 설명)
• ②번: 직류 정상상태에서 커패시터의 임피던스는 무한대(개방)가 되고, 인덕터의 임피던스는 0(단락)이 됩니다. (옳은 설명)
• ③번: 실제 소자는 유전체 손실 및 내부 저항으로 인해 미세한 누설 전류가 존재합니다. (옳은 설명)
• ④번: 전류의 변화율에 비례하는 전압을 갖는 소자는 인덕터이므로 커패시터에 대한 설명으로 옳지 않습니다. (④번 옳지 않음)
■ 최종 결과:
• 옳지 않은 설명은 ④번
• 커패시터의 전압-전류 관계식:
$$i(t) = C \frac{dv(t)}{dt} \implies v(t) = \frac{1}{C} \int_{-\infty}^t i(\tau) d\tau$$
커패시터 양단의 전압은 전류의 적분값에 비례합니다.
• 인덕터의 전압-전류 관계식:
$$v(t) = L \frac{di(t)}{dt}$$
인덕터 양단의 전압은 전류의 시간당 변화율(미분값)에 비례합니다.
■ 2단계: 보기별 정오 판별
• ①번: 커패시터(전계)와 인덕터(자계)는 에너지를 저장하는 수동 소자입니다. (옳은 설명)
• ②번: 직류 정상상태에서 커패시터의 임피던스는 무한대(개방)가 되고, 인덕터의 임피던스는 0(단락)이 됩니다. (옳은 설명)
• ③번: 실제 소자는 유전체 손실 및 내부 저항으로 인해 미세한 누설 전류가 존재합니다. (옳은 설명)
• ④번: 전류의 변화율에 비례하는 전압을 갖는 소자는 인덕터이므로 커패시터에 대한 설명으로 옳지 않습니다. (④번 옳지 않음)
■ 최종 결과:
• 옳지 않은 설명은 ④번