도전하는 기버보이

9. 인덕턴스가 0.1H인 코일에 실효값 100V, 60Hz, 위상 30도인 전압을 가했을 때 흐르는 전류의 실효값 크기는 약 몇 A 인가? ① 43.7 ② 37.7 ③ 5.46 ④ 2.65 (풀이) 교류 회로 전류의 실효값을 구하는 문제 입니다. 옴의 법칙에 의해서 전압의 실효값을 임피던스로 나눠주면 되는데요. 여기에서 중요한 것은 실효값의 크기를 물어봤기 때문에 주어진 인자 중 위상은 사용되지 않습니다. 간단히, 실효값의 전압의 크기를 리액턴스로 나누어 주면 정답 4번을 쉽게 찾을 수 있는 문제 입니다. 참고로 리액턴스의 크기 2Pif는 상용주파수 f가 60Hz일 때, 계산 값이 377이 나온다는 것을 알아두면 여러문제에서 유용하게 사용 가능합니다.

8. 2전력계법을 이용한 평형 3상회로의 전력이 각각 500W 및 300W로 측정되었을 때, 부하의 역률은 약 몇 % 인가? ① 70.7 ② 87.7 ③ 89.2 ④ 91.8 (풀이) 2전력계법을 이용한 3상 전력을 구하는 식을 아는 지 묻는 문제 입니다. 중요한 건 유효전력과 무효전력 공식만 알면 대부분 쉽게 풀이가 가능합니다. 어렵지 않으니, 꼭 숙지 하시구요. Pa 공식을 한번 유도해드린 것은 시험 시 당황하여 공식이 생각나지 않을 때 활용하시라고 유도해드렸습니다. (이번 문제에서 저는 그 전에 대입을 했지만요. 어떤 방식이든 가장 정확하고 신속하게 푸는 것이 중요합니다.) 정답은 4번이 되겠습니다.

7. 커페시터와 인덕터에서 물리적으로 급격히 변화할 수 없는 것은? ① 커페시터와 인덕터에서 모두 전압 ② 커페시터와 인덕터에서 모두 전류 ③ 커페시터에서 전류, 인덕터에서 전압 ④ 커페시터에서 전압, 인덕터에서 전류 (풀이) 커패시터와 인덕터의 특성을 아는 지 묻는 문제네요. 그 중에서도 아래와 같은 미분관계를 아는지 묻고 있어요. 즉, 이 미분식 2개를 모르면 정답을 찾기 어려울 겁니다.즉, 인덕터에서 유기되는 전압은 인덕터의 값에 시간의 변화에 전류의 변화라는 거예요. 그런데 문제에서 급격히 변화했다는 것은 시간은 짧아지는데 전류가 증가했다는 이야기예요. 현실적으로 불가능한 표현입니다. 이 말은 다시 말해 전류가 무한대가 되게 되고, 그렇게 되면 아마 전압이 무한대가 될 것 입니다. 캐패시터의 경우..

6. 송전선로가 무손실 선로일 때, L=96mH 이고 C=0.6μF 이면 특성임피던스(Ω)는? ① 100② 200 ③ 400④ 600 6. 송전선로가 무손실 선로일 때, L=96mH 이고 C=0.6μF 이면 특성임피던스(Ω)는? ① 100② 200③ 400④ 600 (풀이) 무손실선로에서의 특성임피던스를 구하는 문제 입니다. 특성임피던스는 부하나 전원을 제외한 선로의 고유 임피던스를 말하는데요. 쉽게 이야기 하면, 같은 위상의 전압과 전류의 비율을 의미합니다. 그런데 무손실선로라는 것은 선로에 손실을 영향을 주는 저항이나 컨던턴스를 0으로 놓고 보는 이상적 선로 입니다. 아래와 같이 특성 임피던스의 공식을 적용하여 계산을 풀게 되면 정답 3번을 쉽게 찾을 수 있어요.

5. 3상 불평형 전압 Va, Vb, Vc가 주어진다면, 정상분 전압은? (단, a = ej2π/3 = 1∠120° 이다.)(풀이) 3상 대칭좌표법을 아는 지 묻는 단순한 문제네요. 대칭좌표법은 불평형 전압이나 전류를 영상분, 정상분, 역상분으로 나누어 계산하는 방법입니다. 주로 영상분을 묻거나, 계산하는 법이 자주 나오는데 이번 문제는 정상분의 형태를 아는 지 묻는 문제 입니다. 정답은 4번이 되겠습니다.

4. 대칭 6상 성형(star)결선에서 선간전압 크기와 상전압 크기의 관계로 옳은 것은? (단, Vl : 선간전압 크기, Vp : 상전압 크기)(풀이) 대칭 6상 성형 결선에 대한 문제입니다. 일단, 이런 문제는 성형과 환형의 경우를 묻는 문제가 나오게 되는데요. 3상의 경우를 생각하면 문제를 조금 쉽게 접근하실 수 있습니다. 3상의 성형결선, 즉 Y 결선 일 경우, 선간전압은 상전압보다 루트3배 크고 위상은 30도 빠르게 됩니다. 선간전류와 상전류는 같게 되죠. 그런데 3상의 환형 결선의 경우는, 선전류는 상전류보다 루트3배 크고 위상은 30도 늦게 됩니다. 공식처럼 외우게 되지만, 사실 이것은 결과적인 대답으로 실제로는 아래와 같은 과정에서 유도되는 것 입니다. 만약 시간이 되신다면 벡터도를 그려서 ..

3. 비정현파 전류가 i(t) = 56sinωt + 20sin2ωt + 30sin(3ωt+30°) + 40sin(4ωt + 60°)로 표현될 때, 왜형률은 약 얼마인가? ① 1.0 ② 0.96 ③ 0.55 ④ 0.11 (풀이) 왜형률을 묻는 문제네요. 왜형률은 기본파에 대해서 고조파성분이 파형에 얼마나 영향을 주느냐를 묻는 건데요. 기본파와 고조파가 섞인 파형을 왜형파라고 하는데요. 왜형률은 파형이 얼마나 일그러져 있나를 나타내는 지표 입니다. 그래서 기준은 기본파의 실효값이고, 왜곡정도는 각 고조파의 실효값의 합을 나타냅니다. 따라서 각 고조파의 실효값의 합을 기본파의 실효값으로 나눈 것이 왜형률이 되겠습니다. 계산을 하게 되면 정답 2번을 찾을 수 있습니다.

2. RL 직렬회로에서 R=20Ω, L=40mH일 때, 이 회로의 시정수(sec)는?(풀이) 스위치를 닫을 때, RL직렬회로의 시정수를 구하는 문제 입니다. 스위치를 닫자마자, 100%전류가 투입되면 좋겠지만, 실제적으로는 과도현상을 거쳐 전류가 100% 투입되게 되는데요. 이 과도현상을 시정수라는 것을 통해 규정하게 됩니다. RL직렬회로의 스위치를 닫는 경우는 스위치를 누르는 순간 정상전류의 63.2%가 될 때의 시간을 시정수라고 하게 되는 거죠. 회로마다 시정수의 값은 다르게 나올 수 있는데요. 보통 시정수의 값이 작다는 것은 그 회로가 그만큼 빨리 정상 상태로 가기 때문에 우수한 회로라고 할 수 있겠습니다. 이 과도현상은 유도과정보다는 총 4가지 경우의 수를 알면 대부분 문제 풀이가 되는데요. 이 ..

1. 4단자 회로망에서 4단자 정수가 A, B, C, D일 때, 영상 임피던스 Z01/Z02은? (풀이) 4단자 회로망에서의 영상 임피던스를 구할 줄 아는 지 묻는 문제입니다. 여기에서 영상은 zero phase가 아니라 image 입니다. 즉, 입력에서 본 임피던스와 출력측에서 본 임피전스를 이야기 합니다. 양쪽 임피던스를 비교해서 그 값이 동일하다면 전력이 임피던스에 의한 반사가 일어나지 않아 가장 유효한 전력을 전송할 수 있는 조건이 되는 거죠. 아래 별표시한 결과 값을 암기해두셔야 되구요. 유도하는 과정이 길고, 문제 풀이에는 결과 값만 중요시 되기 때문에 유도과정은 추후에 시간이 된다면 별도로 다루도록 하겠습니다. 결과 값인 Z01과 Z02를 연산하면, 정답 4번을 찾을 수 있습니다.

10. f(t)=e^jωt의 라플라스 변환은?(풀이) 라플라스 변환 문제 입니다. 라플라스 변환공식을 모르면 풀기 어려운 문제 입니다. 일단, 가급적 맞아야 되고 외우면 문제 풀이에 유리한 라플라스 변환 5개를 적어놓았습니다. 참고하시고요. 문제는 4번째 변환을 이용하여 변환시키면 정답 1번을 쉽게 찾을 수 있어요.