과도현상

전기기사 필기 2019년 3회 77번

Q문제

커페시터와 인덕터에서 물리적으로 급격히 변화할 수 없는 것은?

유사 문제 링크

선택지 분석

커페시터와 인덕터에서 모두 전압

인덕터 양단의 전압은 회로의 스위칭 상태에 따라 물리적으로 급격한 변화가 가능합니다.

커페시터와 인덕터에서 모두 전류

커페시터에 흐르는 전류는 전하의 이동 상태에 따라 물리적으로 급격한 변화가 가능합니다.

커페시터에서 전류, 인덕터에서 전압

커페시터의 전류와 인덕터의 전압은 에너지 축적 원리상 급격히 변화할 수 있는 요소들입니다.

커페시터에서 전압, 인덕터에서 전류

Step 1: 커페시터(C)의 전압 연속성을 분석합니다. 커페시터의 단자 특성식 i(t) = C(dv/dt)에 따라 전압이 불연속적으로 급변하면 전류가 무한대가 되어야 하므로 물리적으로 전압은 급변할 수 없습니다.

•

Step 2: 인덕터(L)의 전류 연속성을 분석합니다. 인덕터의 단자 특성식 v(t) = L(di/dt)에 따라 전류가 불연속적으로 급변하면 전압이 무한대가 되어야 하므로 물리적으로 전류는 급변할 수 없습니다.

•

Step 3: 에너지 보존 법칙의 관점에서 정리합니다. 커페시터는 전계 에너지를, 인덕터는 자계 에너지를 축적하며 이 에너지들은 시간에 대해 연속적으로 변화해야 하므로 각각 전압과 전류의 급격한 변화를 거부합니다.

커페시터에서 전류는 왜 급격히 변할 수 있나요?

커페시터의 전류는 전압의 변화율에 비례하므로, 전압이 일정하게 변하더라도 회로 연결 상태가 바뀌면 전류값은 즉각적으로 변할 수 있습니다.

인덕터에서 전압이 급격히 발생하는 예시는 무엇인가요?

회로의 스위치를 갑자기 열 때 전류를 유지하려는 성질에 의해 인덕터 양단에 매우 높은 역기전력이 순간적으로 발생하는 것이 대표적인 예시입니다.