4단자 및 2단자

전기기사 필기 2018년 1회 74번

Q: 하이브리드 파라미터에서 $H_{11}$의 물리적 의미는 무엇인가요?

출력 단자를 단락($V_2 = 0$)시켰을 때 입력 단자에서 바라본 임피던스를 의미합니다.

Q: 출력 단자를 단락시키면 왜 $Z_2$는 무시되나요?

출력 단자가 단락되면 $Z_2$ 양단의 전압이 0이 되어 전류가 모두 단락된 경로로 흐르기 때문에 $Z_2$는 회로 해석에서 제외됩니다.

과목 / 챕터	회로이론 및 제어공학 / 회로이론
인지 유형	calculation
난이도	Level 3

Q문제

그림과 같은 4단자 회로망에서 하이브리드 파라미터

H_{11}

은?

유사 문제 링크

2018-1-q77 2005-1-q65 2005-1-q63 2005-3-q66 2020-2-q73

선택지 분석

\frac{Z _{1}}{Z _{1} + Z _{3}}

오답 함정 분석

출력 단자를 단락했을 때의 병렬 합성 임피던스가 아닌, 전압 분배 비율 등으로 잘못 계산한 결과입니다.

\frac{Z _{1}}{Z _{1} + Z _{2}}

오답 함정 분석

출력 단자 단락 시 회로에 포함되지 않는 Z2를 포함하여 잘못 계산한 결과입니다.

\frac{Z _{1} Z _{3}}{Z _{1} + Z _{3}}

정답 상세 해설

하이브리드 파라미터

H_{11}

은 출력 단자를 단락(

V_{2} = 0

)시켰을 때 입력 단자에서 바라본 구동점 임피던스입니다.

•

Step 1: 하이브리드 파라미터의 기본 방정식은

V_{1} = H_{11} I_{1} + H_{12} V_{2}

이며, 여기서

H_{11} = \frac{V _{1}}{I _{1}}_{V_{2} = 0}

입니다.

•

Step 2: 출력 단자(

V_{2}

)를 단락시키면 임피던스

Z_{2}

양단이 단락되므로

Z_{2}

에는 전류가 흐르지 않아 회로에서 무시됩니다.

•

Step 3: 이 상태에서 입력 단자 측에서 회로를 바라보면 임피던스

Z_{1}

과

Z_{3}

가 병렬로 연결된 형태가 됩니다.

•

Step 4: 따라서

H_{11}

은

Z_{1}

과

Z_{3}

의 병렬 합성 임피던스이므로

H_{11} = \frac{Z _{1} Z _{3}}{Z _{1} + Z _{3}}

가 됩니다.

\frac{Z _{1} Z _{2}}{Z _{1} + Z _{2}}

오답 함정 분석

출력 단자 단락 시 회로에 포함되는 Z3 대신 Z2를 사용하여 병렬 합성 임피던스를 잘못 계산한 결과입니다.

자주 묻는 질문

하이브리드 파라미터에서

H_{11}

의 물리적 의미는 무엇인가요?

출력 단자를 단락(

V_{2} = 0

)시켰을 때 입력 단자에서 바라본 임피던스를 의미합니다.

출력 단자를 단락시키면 왜

Z_{2}

는 무시되나요?

출력 단자가 단락되면

Z_{2}

양단의 전압이 0이 되어 전류가 모두 단락된 경로로 흐르기 때문에

Z_{2}

는 회로 해석에서 제외됩니다.

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