정류회로의 특성

전기기사 필기 2008년 3회 46번

Q문제

그림과 같은 정류회로에서 전류계의 지시값은 약 몇

[m A]

인가? (단, 전류계는 가동 코일형이고, 정류기의 저항은 무시한다.)

유사 문제 링크

선택지 분석

1.8

가동 코일형 전류계는 직류의 평균값을 지시하므로, 전파 정류회로의 평균 전압과 직류 회로에서의 저항값을 이용하여 전류를 계산합니다.

•

Step 1: 전파 정류회로의 평균 전압 계산 주어진 회로는 다이오드 4개를 사용한 브리지 정류회로이므로 전파 정류 방식입니다. 교류 입력 전압의 실효값

V = 10 [V]

일 때, 직류 평균 전압

E_{d}

는 다음과 같습니다.

E_{d} = \frac{2 2}{π} V \approx 0.9 V = 0.9 \times 10 = 9 [V]

•

Step 2: 직류 평균 전류 계산 직류 회로에서 인덕터(코일)의 유도성 리액턴스는

X_{L} = 2 π f L

에서 주파수

f = 0

이므로 0이 되어 단락 상태와 같습니다. 따라서 전류는 저항

R

에 의해서만 결정됩니다. 저항

R = 5 [k Ω] = 5000 [Ω]

이므로, 평균 전류

I_{d}

는 다음과 같습니다.

I_{d} = \frac{E _{d}}{R} = \frac{9}{5000} = 0.0018 [A] = 1.8 [m A]

•

따라서 전류계의 지시값은 1.8[mA]입니다.

4.5

전파 정류가 아닌 반파 정류회로로 착각하여 평균 전압을 0.45배로 계산한 오답입니다.

6.4

교류 전압의 최대값이나 실효값을 직류 평균값으로 변환하지 않고 잘못된 수식을 적용하여 도출한 오답입니다.

9.0

계산된 직류 평균 전압 9[V]를 전류값 9[mA]로 착각하여 저항으로 나누는 과정을 누락한 오답입니다.

가동 코일형 전류계는 어떤 값을 측정하나요?

가동 코일형 계기는 직류 전용 계기로서, 파형의 평균값을 지시합니다. 반면 가동 철편형 계기나 전류력계형 계기는 교류의 실효값을 지시합니다.

회로에 있는 5H의 인덕터는 계산에 왜 포함되지 않나요?

가동 코일형 전류계가 측정하는 것은 직류(평균값) 성분입니다. 직류 상태에서는 주파수가 0이므로 인덕터의 유도성 리액턴스(

X_{L} = 2 π f L

)는 0이 되어 저항 성분으로 작용하지 않기 때문입니다.