과도현상

전기기사 필기 2015년 1회 75번

코일의 권수를 $N$, 흐르는 전류를 $I$, 발생하는 자속을 $\phi$라고 할 때, 총 쇄교 자속은 인덕턴스와 전류의 곱과 같으므로 $LI = N\phi$의 관계가 성립합니다.

Q문제

권수가 2000회이고, 저항이

12Ω

인 솔레노이드에 전류 10A를 흘릴 때, 자속이

6 \times 1 0^{- 2} [w b]

가 발생하였다. 이 회로의 시정수[sec]는?

유사 문제 링크

선택지 분석

이 회로의 시정수는 1[sec]입니다.

•

Step 1: 인덕턴스(L)를 구합니다. 인덕턴스

L = \frac{N ϕ}{I}

공식을 사용합니다.

N = 2000

ϕ = 6 \times 1 0^{- 2} [W b]

I = 10 [A]

를 대입하면

L = \frac{2000 \times 6 \times 1 0 ^{- 2}}{10} = \frac{120}{10} = 12 [H]

입니다.

•

Step 2: R-L 직렬회로의 시정수(\tau)를 구합니다. 시정수

τ = \frac{L}{R}

공식을 사용합니다.

L = 12 [H]

R = 12 [Ω]

을 대입하면

τ = \frac{12}{12} = 1 [sec]

입니다.

0.1

인덕턴스 계산 시 권수(N)를 누락하거나 계산 실수로 인해 시정수를 0.1초로 잘못 도출한 오답입니다.

0.01

인덕턴스 또는 시정수 계산 과정에서 자릿수 변환을 잘못하여 0.01초로 도출한 오답입니다.

0.001

단위 변환 실수나 공식의 잘못된 적용으로 인해 시정수를 0.001초로 도출한 오답입니다.

R-L 직렬회로에서 시정수란 무엇인가요?

시정수는 과도응답이 최종 정상상태 값의 약 63.2%에 도달하는 데 걸리는 시간을 의미하며, R-L 회로에서는 인덕턴스를 저항으로 나눈 값(

L / R

)으로 계산합니다.

인덕턴스(L)와 자속(\phi)의 관계식은 어떻게 되나요?

코일의 권수를

N

, 흐르는 전류를

I

, 발생하는 자속을

ϕ

라고 할 때, 총 쇄교 자속은 인덕턴스와 전류의 곱과 같으므로

L I = N ϕ

의 관계가 성립합니다.