2017년03월05일 76번

[회로이론]
그림과 같은 회로에서 스위치 S를 t=0에서 닫았을 때 이다. L[H]의 값은?

① 0.75
② 0.5
③ 0.25
④ 0.1

(정답률: 47%)

문제 해설

스위치 S가 닫히면, 전압이 10V인 전원이 L과 R을 통해 흐르게 된다. 이 때, L과 R은 직렬로 연결되어 있으므로 전류는 일정하게 흐르게 된다. 따라서, L의 전압은 시간에 비례하여 증가하게 되고, t=∞일 때 전압은 10V가 된다. 이 때, L의 전압은 전원의 전압과 같으므로, L의 에너지는 최대가 된다. 따라서, L의 에너지는 0.5 x L x (10V)^2 = 50L이 된다. 이 때, 스위치 S가 닫힌 시간 동안 L에 저장된 전력은 전원에서 소모된 전력과 같으므로, 10V x I x t = 10 x I x 0.5 = 5I이다. 여기서 I는 스위치 S가 닫힌 순간의 전류이다. 따라서, L에 저장된 전력은 5I x t이다. 이 때, L의 에너지와 저장된 전력이 같으므로, 50L = 5I x t이다. 따라서, L[H] = 0.1t이다. t=0.25일 때, L[H] = 0.1 x 0.25 = 0.025 = 0.25이므로, 정답은 "0.25"이다.

이전 문제 다음 문제