장거리 송전선로의 특성
전기기사 필기 2014년 1회 29번
| 과목 / 챕터 | 전력공학 / 송·배전선로의 전기적 특성 |
|---|---|
| 인지 유형 | calculation |
| 난이도 | Level 4 |
Q문제
파동임피던스 , 인 두 무손실 선로 사이에 그림과 같이 저항 R을 접속하였다. 제 1선로에서 구형파가 진행하여 왔을 때 무반사로 하기 위한 R의 값은 몇 인가?
선택지 분석
1
100
오답 함정 분석
무반사 조건인 Z_1 = R + Z_2 수식을 만족하지 않는 임의의 오답 수치입니다.
200
정답 상세 해설
제1선로에서 진행해 온 파동이 무반사가 되기 위해서는 제1선로의 파동 임피던스와 접속점 이후의 합성 임피던스가 같아야 합니다.
•
Step 1: 무반사 조건 수식 설정. 접속점 이후의 합성 임피던스는 저항 R과 제2선로의 파동 임피던스 Z_2의 직렬연결이므로 R + Z_2가 됩니다. 따라서 무반사 조건은 Z_1 = R + Z_2입니다.
•
Step 2: 저항 R 값 계산. 주어진 값 Z_1 = 500[\Omega], Z_2 = 300[\Omega]을 수식에 대입하면 500 = R + 300이 됩니다.
•
Step 3: 수식을 정리하면 R = 500 - 300 = 200[\Omega]이 도출됩니다. 따라서 무반사로 하기 위한 저항 R의 값은 200[\Omega]입니다.
3
300
오답 함정 분석
제2선로의 파동 임피던스 값과 동일한 수치로, 무반사 조건을 만족하지 않습니다.
4
500
오답 함정 분석
제1선로의 파동 임피던스 값과 동일한 수치로, 무반사 조건을 만족하지 않습니다.
자주 묻는 질문
Q.
무반사 조건이란 무엇인가요?
전송 선로에서 임피던스가 다른 두 선로가 연결될 때, 반사파가 발생하지 않도록 접속점 양단의 임피던스를 정합시키는 것을 의미합니다. 본 문제에서는 Z_1 = R + Z_2가 될 때 무반사 조건이 성립합니다.
Q.
저항 R을 직렬이 아닌 병렬로 연결하면 어떻게 되나요?
저항 R이 병렬로 연결된 경우, 접속점 이후의 합성 임피던스는 Z_2와 R의 병렬 합성 저항이 됩니다. 이때 무반사 조건은 Z_1 = (R * Z_2) / (R + Z_2)로 변경되어 계산해야 합니다.