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회로이론 및 제어공학철도신호기사 · 2018년09월15일 · 23/80

23.다음 회로는 스위치 K가 열린 상태에서 정상상태에 있었다. t=0에서 스위치를 갑자기 닫았을 때 V(0+) 및 i(0+)는?

철도신호기사 23번 문제 이미지
1
0V, 12.5 mA
2
50V, 0 mA
3
50V, 12.5 mA정답
4
50V, -12.5 mA

해설

정상 상태에 있었다는 것은 평형 상태에 있었다는 얘기고, 즉, 4[kΩ]의 저항 양단의 전위차가 0(zero)이어서 전류가 흐르지 않는 상태라는 의미. 그래서 5[kΩ]의 저항에 걸리는 전압은 10[mA]를 곱하면 50[V]가 나오고, Capacitor 양단에 걸리는 전압도 50[V]여야 정상상태라고 정의할 수가 있음! 그런데, 갑지기 Switch K를 close하면, 10[mA]의 전류는 5[kΩ]의 저항으로 흐르지 않고, 저항이 없는(0[Ω]인) Switch K가 있는 회로로만 모두 흐르게 됨! 고로 5[kΩ]의 저항에는 V = IR 의 법칙에 따라 I가 0이므로 전압이 걸리지 않게 됨. 즉 전압이 0이 되고, Capacitor 양단의 전압 50[V]가 전압원이 되서 4[kΩ]의 저항을 통해서 전류(i)가 흐르게 됨! i = 50 / 4000 = 12.5 x 10^(-3)[A]

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