영상 임피던스와 분포정수회로 : 출제 예상 문제

1. 구동점 임피던스 (driving point impedance)함수에서 극점(Pole)이란 무엇을 의미하는가 ? ①

  ① #개방회로 상태를 의미한다.

  ② #단락회로 상태를 의미한다.

  ③ 전류가 많이 흐르는 상태를 의미한다.

  ④ 접지상태를 의미한다.

[해설] #구동점 #임피던스​

2. 4단자 정수 A, B, C, D 중에서 #어드미턴스 의 차원을 가진 정수는 어느 것인가 ? ③

   ① A              ② B                   ③ C                     ④ D

[해설] #4단자 #정수​

3. 단위 길이당 임피던스 및 #어드미턴스 가 각각 Z 및 Y인 전송선로의 #특성임피던스 는 ? ②​​

4. 그림과 같은 단일 임피던스 회로의 4단자 정수는 ? ③

 

   ① A=Z, B=0, C=1, D=0                     ② A=0, B=1, C=Z, D=1

   ③ A=1, B=Z, C=0, D=1                     ④ A=1, B=0, C=1, D=Z

[해설] 4단자 정수 전송 #파라미터​​​

5. 무손실 선로에서 옳지 않은 것은 ? ④

    ① G = 0             ② α = 0                  ③ Z = √(L/C)                   ④ β =√(LC)

[해설] #분포정수 회로에서 무손실선로는 전압강하도 없고 누설전류도 없는 것을 말한다.

          즉, 저항과 #누설전류 가 없다는 의미로 R=G=0 인 선로를 말한다. 따라서 G=0, 전력의 손실을 의미하는

          #감쇠정수 α =0이이다.​

6. 단위 길이당 #인덕턴스 및 #커패시턴스가 각각 L 및 C일 때 고주파 전송선로의 특성 임피던스는 ? ④​​

[해설] 분포정수회로에서는 R,L,C,G 4단자 정수라 반복적으로 동일하게 존재하는 상태, 즉 영상 임피던스로 형태로

         임피던스 정합이 이루어져 전력의 방사없이 전송이 가능하여 가장 유효한 전력 전송이 가능해진다.

         이 때 각각의 R,L,C,G 단위의 임피던스를 특성임피던스라고 하고 이는 다음과 같다.

         Z01 : 입력 (1차측)에서 바라 본 임피던스

 

        Z02 : 출력 (2차측)에서 바라 본 #임피던스

 

       임피던스 정합 : 방사 없이 전력 전송, 가장 유효한 전력 전송

 

7. 그림과 같은 4단자망에서 4단자정수 행렬은 ? ①

 

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[해설] 4단자 정수 (π형 회로 기본 소자)​​​

8. 그림과 같은 L형 회로의 4단자 정수는 어떻게 되는가 ? ③

 

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[해설] 4단자 정수

 

9. 그림과 같은 T형 회로에서 4단자 정수 중 D의 값은 ? ④

 

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[해설] 4단자 정수 (T형 회로)

 

① 먼저 Z1와 Z2를 합성한 후에 ② 합성된 Z와 Z3를 합성한다.

 

10. 그림에서 4단자 회로정수 A, B, C, D 중 출력단자 3, 4가 개방되었을 때의 V1 / V2의 A값은 ? ④

 

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[해설] π형 회로는 먼저 Z1+Z2를 합성한 후에 이를 다시 Z3와 합성을 하게 된다.  이때, 직 · 병렬 기본 전송파라미터

          값을 이용하여 합성을 하게 된다. 합성은 #행렬식 을 이용하면 쉽게 할 수 있다.

 

  ① 먼저 Z1와 Z2를 합성한 후에 ② 합성된 Z와 Z3를 합성한다.

 

11. 전송선로에서 #무손실 일 때, L=96[mH], C=0.6[μF]이면 특성 임피던스 [Ω]는 ? ②

    ① 500               ② 400                   ③ 300                    ④ 200

[해설] 무손실 전송선로(R=G=0)에서 특성임피던스 Zo​

12. 단위 길이당 임피던스 및 어드미턴스가 각각 Z 및 Y인 전송선로의 전파정수 γ는 ? ③​

13. 위상정수가 π/4 [rad/m]인 전송선로에서 10[MHz]에 대한 파장[m]은 ? ②

   ① 10                  ② 8                     ③ 6                       ④ 4 ​

14. 4단자 정수 A=5/3, B=800, C=1/450, D=5/3 일 때, 영상임피던스 Z01과 Z02는 각각 몇 [Ω]인가 ? ②

     ① Z01= 300, Z02= 300                            ② Z01= 600, Z02= 600

     ③ Z01= 800, Z02= 800                            ④ Z01= 1,000, Z02= 1,000

[해설] 분포정수회로는 장거리 송전선로에서는 4단자 정수 R,L,C,G가 각 구간마다 일정한 모습을 보이며 이들 전체를

          하나의 임피던스 Z로 보았을 때 입력측에서 본 임피던스 Z01과 출력측에서 본 임피던스 Z02가 같을 때 최대 전력

          전송 조건이 된다. 즉, 입력측에서 본 임피던스 Z01 과 출력측에서 본 임피던스 Z02가 같을 때를 영상 임피던스라고

          하며 이의 산정방법은 다음과 같다.​

15. 그림과 같은 회로의 영상 임피던스 Z01, Z02는 ? ④

 

   ① Z01 = 9 [Ω], Z02 = 5[Ω]                           ② Z01 = 4 [Ω], Z02 = 5[Ω]

   ③ Z01 = 4 [Ω], Z02 = 20/9[Ω]                      ④ Z01 = 9 [Ω], Z02 = 10/3[Ω]

[해설] 영상 임피던스 산정

  가. 먼저 4단자 정수 A,B,C,D를 구해 보자.​

 

   나. 이제 입력측 임피던스 Z01 과 출력측 임피던스 Z02를 구해 보자.

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