분포정수회로

전기기사 필기 2021년 3회 72번

선로의 저항($R$)과 컨덕턴스($G$)가 0이 되어 에너지 손실이 발생하지 않는 가상의 선로를 의미합니다.

무손실 선로의 경우 특성 임피던스는 $\sqrt{L/C}$로 계산되어 주파수($\omega$)에 무관한 상수가 됩니다.

Q문제

단위 길이당 인덕턴스 및 커패시턴스가 각각

L

및

C

일 때 전송선로의 특성 임피던스는? (단, 전송선로는 무손실 선로이다.)

유사 문제 링크

선택지 분석

\frac{L}{C}

무손실 선로에서 특성 임피던스는 선로의 인덕턴스(

L

)와 정전용량(

C

)의 비의 제곱근으로 결정됩니다.

•

Step 1: 분포정수회로에서 일반적인 특성 임피던스(

Z_{0}

) 공식은

Z_{0} = \frac{R + j ω L}{G + j ω C}

입니다.

•

Step 2: 무손실 선로의 조건은 저항(

R

)과 컨덕턴스(

G

)가 모두 0인 상태(

R = 0, G = 0

)를 의미합니다.

•

Step 3: 위 식에 조건을 대입하면

Z_{0} = \frac{j ω L}{j ω C} = \frac{L}{C}

가 도출됩니다.

\frac{C}{L}

분자와 분모의 위치가 바뀌어 특성 어드미턴스의 형태를 취하고 있습니다.

\frac{L}{C}

제곱근 기호가 누락되어 물리적 차원이 맞지 않는 오답입니다.

\frac{C}{L}

제곱근 기호가 누락되었으며 분자와 분모의 위치가 반대로 되어 있습니다.

무손실 선로란 무엇인가요?

선로의 저항(

R

)과 컨덕턴스(

G

)가 0이 되어 에너지 손실이 발생하지 않는 가상의 선로를 의미합니다.

특성 임피던스는 주파수와 관계가 있나요?

무손실 선로의 경우 특성 임피던스는

L / C

로 계산되어 주파수(

ω

)에 무관한 상수가 됩니다.