개념 한 쪽
전기공사기사 분포정수회로의 기본식과 특성임피던스 — 반사와 정재파비
기본식과 특성임피던스 세트는 무손실 선로의 인덕턴스와 정전용량에서 특성임피던스를 구하는 계산, 무한장 무손실 선로의 전압에서 전류를 구하는 계산, 특성임피던스와 부하저항에서 반사계수와 전압 정재파비를 구하는 계산을 묻는다.
이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기 회원용
가입 없이 오늘의 10문제 바로 풀기 →
뜻
분포정수회로에서는 선로의 인덕턴스와 정전용량이 길이에 따라 분포한다고 본다. 무손실 선로의 특성임피던스는 인덕턴스를 정전용량으로 나눈 값의 제곱근이다. 단위를 SI로 맞추어 대입해야 한다.
L=96mH, C=0.6μF이면 0.096을 0.6×10⁻⁶으로 나눈 값이 160000이므로 특성임피던스는 400Ω이다. L=4μH/m, C=0.01μF/m이면 비가 400이라 특성임피던스가 20Ω이고, 이 선로의 어느 지점 전압이 10V이면 전류는 10÷20인 0.5A다.
부하저항이 특성임피던스와 다르면 신호의 일부가 반사된다. 반사계수는 부하저항에서 특성임피던스를 뺀 값을 두 값의 합으로 나눈 것이다. 특성임피던스 50Ω에 부하 150Ω이면 100÷200인 0.5다.
전압 정재파비는 반사계수의 크기로 표현된다. 반사계수가 0.6이면 정재파비는 (1+0.6)÷(1−0.6)인 4다. 특성임피던스 100Ω에 부하 400Ω이면 반사계수가 300÷500인 0.6이므로 정재파비가 4가 된다.
예제
출제 패턴은 세 가지다. ① 특성임피던스 — √(L/C)다. 96mH와 0.6μF이면 400Ω이다. ② 무손실 선로의 전류 — 전압을 특성임피던스로 나눈다. 20Ω에 10V이면 0.5A다. ③ 반사계수와 정재파비 — Γ=(Z_L−Z0)/(Z_L+Z0), S=(1+|Γ|)/(1−|Γ|)다. 50Ω과 150Ω이면 Γ가 0.5, 100Ω과 400Ω이면 S가 4다.
자주 묻는 물음
- 무손실 전송선로에서 L=96mH, C=0.6μF일 때 특성임피던스는?
- √(L/C)가 √160000이므로 400Ω입니다.
- 특성임피던스 100Ω, 부하저항 400Ω일 때 전압 정재파비는?
- 반사계수가 300÷500인 0.6이므로 (1+0.6)÷(1−0.6)인 4입니다.
- 특성임피던스 50Ω, 부하저항 150Ω일 때 부하에서의 반사계수는?
- (150−50)÷(150+50)인 0.5입니다.
전기공사기사 풀이 세트에서 이 개념의 문제 10개를 바로 풀어 보세요.