블록선도와 신호흐름 선도
전기기사 필기 2006년 2회 72번
| 과목 / 챕터 | 회로이론 및 제어공학 / 제어공학 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 3 |
Q문제
다음 회로를 블록선도로 그린 것 중 옳은 것은?
선택지 분석
입력 가 저항 과 인덕턴스 의 합산점으로 들어가는 블록선도
정답 상세 해설
RL 직렬 회로의 전압 방정식을 세웁니다. 키르히호프의 전압 법칙(KVL)에 의해 전체 전압 는 저항에서의 전압 강하 와 인덕터에서의 전압 강하 의 합인 가 됩니다.
•
시간 영역의 방정식을 라플라스 변환합니다. 초기 조건을 0으로 가정하면 가 유도됩니다.
•
수식을 블록선도로 형상화합니다. 입력 가 각각 과 라는 전달함수 블록을 통과한 후, 그 결과값들이 합산점(Summing Point)에서 더해져 출력 가 되는 구조가 올바른 블록선도입니다.
2
입력 가 저항 과 인덕턴스 의 병렬 형태로 구성된 블록선도
오답 함정 분석
병렬 형태의 블록선도는 일반적으로 어드미턴스의 합이나 분기 회로를 나타내며, 직렬 회로의 전압 합산 관계를 표현하기에는 부적절합니다.
3
입력 가 저항 과 커패시턴스 의 합산점으로 들어가는 블록선도
오답 함정 분석
회로도에는 인덕터(L)가 그려져 있으므로 임피던스는 로 표현되어야 하며, 는 소자 특성에 맞지 않는 표현입니다.
4
입력 가 저항 과 커패시턴스 의 병렬 형태로 구성된 블록선도
오답 함정 분석
소자의 임피던스 표현()이 틀렸을 뿐만 아니라, 직렬 회로의 특성을 병렬 구조로 잘못 묘사하고 있습니다.
자주 묻는 질문
Q.
RL 직렬 회로에서 블록선도를 그릴 때 왜 합산점을 사용하나요?
직렬 회로에서는 각 소자에 걸리는 전압의 합이 전체 전압과 같다는 KVL 법칙이 적용되기 때문입니다. 블록선도에서 합산점은 이러한 대수적인 합산 관계를 시각적으로 나타내는 도구입니다.
Q.
인덕턴스 L이 블록선도에서 왜 Ls로 표시되나요?
미분 연산자인 를 라플라스 변환하면 가 되기 때문입니다. 따라서 인덕터의 전압 강하 식인 는 복소 주파수 영역에서 가 됩니다.