장거리 송전선로의 특성

전기기사 필기 2004년 1회 32번

Q: 직렬 임피던스 Z만 있는 회로의 4단자 정수는 어떻게 되나요?

직렬 임피던스 Z만 있는 경우, 전압 강하가 발생하여 $E_S = E_R + Z \cdot I_R$이 되므로 $A=1, B=Z$가 되며, 직렬회로에서 전류는 일정하므로 $I_S = I_R$이 되어 $C=0, D=1$이 됩니다.

과목 / 챕터	전력공학 / 송·배전선로의 전기적 특성
인지 유형	calculation
난이도	Level 3

Q문제

그림과 같은 회로에서 4단자 정수

A, B, C, D

는? (단,

E_{s}, I_{s}

는 송전단 전압, 전류이고,

E_{R}, I_{R}

는 수전단전압, 전류,

Y

는 병렬 어드미턴스이다.)

유사 문제 링크

2007-3-q23 2007-3-q28 2013-3-q21 2009-3-q39 2022-2-q37

선택지 분석

A = 1, B = 0, C = Y, D = 1

정답 상세 해설

병렬 어드미턴스

Y

만 존재하는 회로의 4단자 정수는

A = 1, B = 0, C = Y, D = 1

입니다.

•

Step 1: 4단자망의 기본 방정식은

E_{S} = A \cdot E_{R} + B \cdot I_{R}

I_{S} = C \cdot E_{R} + D \cdot I_{R}

입니다.

•

Step 2: 주어진 회로에서 송전단 전압

E_{S}

와 수전단 전압

E_{R}

은 병렬 연결이므로 동일합니다. 즉,

E_{S} = E_{R}

이므로

A = 1, B = 0

이 됩니다.

•

Step 3: 송전단 전류

I_{S}

는 어드미턴스

Y

를 흐르는 전류와 수전단 전류

I_{R}

의 합입니다. 어드미턴스

Y

에 걸리는 전압은

E_{R}

이므로 흐르는 전류는

Y \cdot E_{R}

입니다. 따라서

I_{S} = Y \cdot E_{R} + I_{R}

이 되어

C = Y, D = 1

이 됩니다.

A = 1, B = Y, C = 0, D = 1

오답 함정 분석

직렬 임피던스 회로의 4단자 정수와 혼동하여 어드미턴스 값을 임피던스 자리에 잘못 대입한 오답입니다.

A = 1, B = Y, C = 1, D = 0

오답 함정 분석

4단자 정수 행렬의 각 요소 위치와 물리적 의미를 잘못 파악한 오답입니다.

A = 1, B = 0, C = 0, D = 1

오답 함정 분석

어드미턴스 성분이 없는 이상적인 도선(단락 회로)의 4단자 정수로 착각한 오답입니다.

자주 묻는 질문

4단자 정수에서 A, B, C, D는 각각 무엇을 의미하나요?

A는 전압비(전압 이득), B는 직렬 임피던스, C는 병렬 어드미턴스, D는 전류비(전류 이득)를 의미합니다.

직렬 임피던스 Z만 있는 회로의 4단자 정수는 어떻게 되나요?

직렬 임피던스 Z만 있는 경우, 전압 강하가 발생하여

E_{S} = E_{R} + Z \cdot I_{R}

이 되므로

A = 1, B = Z

가 되며, 직렬회로에서 전류는 일정하므로

I_{S} = I_{R}

이 되어

C = 0, D = 1

이 됩니다.

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