회로의 전달 함수
전기기사 필기 2012년 3회 70번
| 과목 / 챕터 | 회로이론 및 제어공학 / 회로이론 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
다음 전달함수 중 적분 요소에 해당되는 것은?
선택지 분석
1
전위차계
오답 함정 분석
전위차계(Potentiometer)는 입력 변위에 비례하는 전압을 출력하는 대표적인 비례 요소입니다.
2
인덕턴스 회로
오답 함정 분석
인덕턴스 회로는 전류의 변화율에 비례하여 전압이 유도되므로 미분 요소의 성질을 가집니다.
RC 직렬 회로
정답 상세 해설
적분 요소는 입력 신호의 시간적 적분값에 비례하는 출력을 내는 요소이며, 전달함수는 G(s) = 1/Ts의 형태를 가집니다.
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Step 1: RC 직렬 회로에서 커패시터(C)에 흐르는 전류와 전압의 관계를 분석합니다. 커패시터 양단의 전압은 전류를 시간으로 적분하여 정전용량으로 나눈 값(v = 1/C ∫i dt)과 같습니다.
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Step 2: 이러한 전하의 축적 과정은 수학적으로 적분 동작에 해당하며, 제어계의 기본 요소 중 적분 요소의 특성을 나타냅니다.
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Step 3: 따라서 보기 중 적분 연산의 물리적 모델로 적합한 것은 RC 직렬 회로입니다.
4
LR 직렬 회로
오답 함정 분석
LR 직렬 회로는 일반적으로 1차 지연 요소 또는 미분 특성을 포함하는 회로로 취급됩니다.
자주 묻는 질문
Q.
적분 요소의 전달함수는 어떤 형태인가요?
적분 요소의 전달함수는 G(s) = K/s (K는 상수)의 형태를 가지며, 이는 주파수 영역에서 s의 역수에 비례함을 의미합니다.
Q.
RC 회로가 왜 적분기로 사용되나요?
커패시터는 전류를 축적하여 전압을 형성하는 성질이 있어, 입력 전류에 대해 출력 전압이 적분된 형태로 나타나기 때문입니다.
Q.
비례 요소와 적분 요소의 차이는 무엇인가요?
비례 요소는 입력에 즉각적으로 반응하여 일정한 배율의 출력을 내지만, 적분 요소는 입력이 지속되는 동안 출력이 누적되어 증가하는 차이가 있습니다.