과도현상

전기기사 필기 2003년 2회 73번

Q문제

다음과 같은 회로에서

t = 0^{+}

에서 스위치

K

를 닫았다.

i_{1} (0^{+})

i_{2} (0^{+})

는 얼마인가?

유사 문제 링크

선택지 분석

i_{1} (0^{+}) = 0, i_{2} (0^{+}) = V / R_{2}

t = 0^{+}

에서 커패시터를 개방 상태, 인덕터를 단락 상태로 잘못 해석한 오답입니다.

i_{1} (0^{+}) = V / R_{1}, i_{2} (0^{+}) = 0

스위치를 닫은 직후인

t = 0^{+}

에서의 회로 상태를 분석하여 각 전류를 구합니다.

•

Step 1: 스위치를 닫기 전(

t = 0^{-}

) 회로에 전류가 흐르지 않았으므로 커패시터의 초기 전압과 인덕터의 초기 전류는 0입니다.

•

Step 2:

t = 0^{+}

에서 커패시터는 전압이 급변할 수 없어 단락(Short) 상태로 동작하고, 인덕터는 전류가 급변할 수 없어 개방(Open) 상태로 동작합니다.

•

Step 3: 인덕터가 포함된 오른쪽 폐회로는 개방 상태이므로

i_{2} (0^{+}) = 0

이 됩니다.

•

Step 4: 커패시터가 단락된 왼쪽 폐회로에는 전압원

V

와 저항

R_{1}

만 남게 되므로, 옴의 법칙에 의해

i_{1} (0^{+}) = V / R_{1}

이 됩니다.

i_{1} (0^{+}) = 0, i_{2} (0^{+}) = 0

t = 0^{+}

에서 커패시터와 인덕터를 모두 개방 상태로 잘못 해석한 오답입니다.

i_{1} (0^{+}) = V / R_{1}, i_{2} (0^{+}) = V / R_{2}

t = 0^{+}

에서 커패시터와 인덕터를 모두 단락 상태로 잘못 해석한 오답입니다.

왜

t = 0^{+}

에서 커패시터는 단락 상태가 되나요?

커패시터의 전압은 순간적으로 변할 수 없기 때문입니다. 초기 전압이 0V였으므로 스위치를 닫은 직후에도 0V를 유지하며, 이는 회로적으로 단락(Short) 상태와 같습니다.

왜

t = 0^{+}

에서 인덕터는 개방 상태가 되나요?

인덕터의 전류는 순간적으로 변할 수 없기 때문입니다. 초기 전류가 0A였으므로 스위치를 닫은 직후에도 0A를 유지하며, 이는 회로적으로 개방(Open) 상태와 같습니다.