분포정수회로

전기기사 필기 2017년 1회 78번

Q: 무손실 회로에서 감쇠정수가 0인 이유는 무엇인가요?

감쇠정수는 선로를 통과할 때 에너지가 손실되는 정도를 나타내는데, 무손실 회로는 저항($R$)과 컨덕턴스($G$)가 모두 0이어서 열 등으로 소모되는 에너지가 없기 때문입니다.

Q: 무왜형 회로의 특징은 무엇인가요?

신호의 감쇠는 존재하지만($\alpha = \sqrt{RG}$), 위상속도가 주파수와 무관하게 일정하여 전송되는 신호의 파형이 일그러지지 않는다는 특징이 있습니다.

과목 / 챕터	회로이론 및 제어공학 / 회로이론
인지 유형	memory
난이도	Level 2

Q문제

분포정수 전송회로에 대한 설명이 아닌 것은?

유사 문제 링크

2018-1-q71 2004-1-q77 2003-1-q74 2016-1-q78 2011-1-q78

선택지 분석

\frac{R}{L} = \frac{G}{C}

인 회로를 무왜형 회로라 한다.

오답 함정 분석

무왜형 회로의 조건인

R C = L G

를 분수 형태로 변형한 식이므로 옳은 설명입니다.

R = G = 0

인 회로를 무손실 회로라 한다.

오답 함정 분석

선로의 저항과 컨덕턴스가 0이면 에너지 손실이 발생하지 않으므로 무손실 회로의 정의에 부합합니다.

무손실 회로와 무왜형 회로의 감쇠정수는

R G

이다.

정답 상세 해설

무손실 회로와 무왜형 회로의 감쇠정수는 서로 다르며, 무손실 회로의 감쇠정수는 0입니다.

•

Step 1: 무손실 회로의 감쇠정수를 계산합니다. 무손실 조건(

R = 0, G = 0

)을 감쇠정수 공식

α = Re [(R + j ω L) (G + j ω C)]

에 대입하면

α = 0

이 도출됩니다.

•

Step 2: 무왜형 회로의 감쇠정수를 계산합니다. 무왜형 조건(

R C = L G

)을 대입하여 식을 정리하면 감쇠정수

α = R G

가 도출됩니다.

•

Step 3: 결론을 도출합니다. 무손실 회로의 감쇠정수는 0이고 무왜형 회로의 감쇠정수는

R G

이므로, 두 회로의 감쇠정수가 동일하다는 설명은 틀린 설명입니다.

무손실 회로와 무왜형 회로에서의 위상속도는

\frac{1}{L C}

이다.

오답 함정 분석

무손실 및 무왜형 회로 모두 위상정수

β = ω L C

를 가지므로 위상속도

v = ω / β = 1/ L C

가 되어 옳은 설명입니다.

자주 묻는 질문

무손실 회로에서 감쇠정수가 0인 이유는 무엇인가요?

감쇠정수는 선로를 통과할 때 에너지가 손실되는 정도를 나타내는데, 무손실 회로는 저항(

R

)과 컨덕턴스(

G

)가 모두 0이어서 열 등으로 소모되는 에너지가 없기 때문입니다.

무왜형 회로의 특징은 무엇인가요?

신호의 감쇠는 존재하지만(

α = R G

), 위상속도가 주파수와 무관하게 일정하여 전송되는 신호의 파형이 일그러지지 않는다는 특징이 있습니다.

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