개념 한 쪽
전기공사기사 무손실 선로와 무왜형 선로 — 왜형 없는 조건
무손실 선로와 무왜형 선로 세트는 분포정수회로에서 저항·인덕턴스·정전용량으로 무왜형 조건을 만족하는 컨덕턴스를 구하는 계산, 반대로 저항·인덕턴스·컨덕턴스에서 정전용량을 구하는 계산, 무손실 선로의 특성임피던스와 전류, 반사계수와 정재파비를 묻는다.
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뜻
무왜형 선로가 되려면 단위 길이당 저항과 인덕턴스의 비가 컨덕턴스와 정전용량의 비와 같아야 한다. 곧 R/L=G/C다.
이 식을 컨덕턴스에 대해 풀면 G=RC/L이고, 정전용량에 대해 풀면 C=GL/R이다. 어느 쪽을 묻든 비례식 하나에서 나온다.
저항 0.5Ω/km, 인덕턴스 1μH/km, 정전용량 6μF/km이면 컨덕턴스는 0.5×6×10⁻⁶을 1×10⁻⁶으로 나눈 3℧/km다. 반대로 저항 100Ω, 인덕턴스 200mH, 컨덕턴스 0.5℧이면 정전용량은 0.5×0.2를 100으로 나눈 0.001F, 곧 1000μF다.
무손실 선로에서는 저항과 컨덕턴스가 0이므로 특성임피던스가 √(L/C)로 정해지고, 전압을 이 임피던스로 나누면 전류가 나온다. 인덕턴스 7.5μH/m, 정전용량 0.012μF/m이면 특성임피던스가 25Ω이므로 100V에서 전류는 4A다.
예제
출제 패턴은 세 가지다. ① 컨덕턴스 — G=RC/L이다. 0.5Ω·1μH·6μF이면 3℧/km다. ② 정전용량 — C=GL/R이다. 100Ω·200mH·0.5℧이면 1000μF다. ③ 무손실 선로의 전류 — √(L/C)로 임피던스를 구해 전압을 나눈다. 7.5μH/m와 0.012μF/m이면 4A다.
자주 묻는 물음
- 저항 0.5Ω/km, 인덕턴스 1μH/km, 정전용량 6μF/km인 선로가 무왜형이 되기 위한 컨덕턴스는?
- G=RC/L이므로 3℧/km입니다.
- 저항 100Ω, 인덕턴스 200mH, 누설 컨덕턴스 0.5℧인 선로가 일그러짐 없는 조건을 만족하려면 정전용량은?
- C=GL/R이므로 0.001F인 1000μF입니다.
- 무왜형 선로가 되기 위한 조건은?
- 저항과 인덕턴스의 비가 컨덕턴스와 정전용량의 비와 같은 R/L=G/C입니다.
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