분포정수회로
전기기사 필기 2012년 3회 75번
| 과목 / 챕터 | 회로이론 및 제어공학 / 회로이론 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 3 |
Q문제
무왜형 선로를 설명한 것 중 옳은 것은?
선택지 분석
1
특성 임피던스가 주파수의 함수이다.
오답 함정 분석
무왜형 선로의 특성 임피던스는 Z = sqrt(L/C)로 결정되며, 이는 주파수와 무관한 일정한 값입니다.
2
감쇠정수는 0이다.
오답 함정 분석
감쇠정수가 0인 것은 무손실 선로(R=G=0)의 특징이며, 무왜형 선로의 감쇠정수는 alpha = sqrt(RG)로 0이 아닙니다.
3
LR=CG의 관계가 있다.
오답 함정 분석
무왜형 선로의 성립 조건은 LG = RC 또는 R/L = G/C입니다.
위상속도 v는 주파수에 관계가 없다.
정답 상세 해설
무왜형 선로에서 위상정수는 주파수에 비례하여 변화하므로, 결과적으로 위상속도는 주파수와 무관하게 일정한 값을 유지합니다.
•
Step 1: 무왜형 선로의 조건 확인. 선로의 파형 왜곡이 없는 무왜형 선로가 되기 위한 조건은 LG = RC입니다.
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Step 2: 전파정수와 위상정수 도출. 전파정수 gamma = sqrt((R+jWL)(G+jWC))에 무왜형 조건을 대입하여 정리하면 gamma = sqrt(RG) + jW*sqrt(LC)가 됩니다. 이때 허수부인 위상정수 beta = W*sqrt(LC)입니다.
•
Step 3: 위상속도 계산. 위상속도 v = W/beta = W / (W*sqrt(LC)) = 1/sqrt(LC)가 됩니다. 식에서 주파수(W) 항이 소거되므로 위상속도는 주파수에 관계없이 일정합니다.
자주 묻는 질문
Q.
무왜형 선로와 무손실 선로의 가장 큰 차이점은 무엇인가요?
무손실 선로는 저항(R)과 컨덕턴스(G)가 모두 0인 이상적인 상태를 의미하며, 무왜형 선로는 R과 G가 존재하더라도 LG=RC 조건을 만족하여 신호의 왜곡만 방지하는 상태를 의미합니다.
Q.
무왜형 선로에서 감쇠가 발생하나요?
네, 발생합니다. 무왜형 선로는 감쇠정수 alpha = sqrt(RG) 값을 가지므로 거리에 따라 신호의 크기는 줄어들지만, 모든 주파수 성분이 동일한 비율로 감쇠되어 파형의 일그러짐은 나타나지 않습니다.