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[일반물리학]

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직렬 RLC 회로가 R = 300\ \Omega, L = 0.500\ \mathrm{H}, C = 1.00\ \mu\mathrm{F}의 부품으로 구성되어 200\ \mathrm{Hz}의 교류 전원에 연결되어 있다. 이 회로의 위상각 \phi는 약 얼마이며, 전압은 전류보다 앞서는가, 뒤서는가?

유도 리액턴스는

\displaystyle X_L = 2\pi f L = 2\pi \cdot (200\ \mathrm{Hz}) \cdot (0.500\ \mathrm{H}) \approx 628\ \Omega

용량 리액턴스는

\displaystyle X_C = \dfrac{1}{2\pi f C} = \dfrac{1}{2\pi \cdot (200\ \mathrm{Hz}) \cdot (1.00 \times 10^{-6}\ \mathrm{F})} \approx 796\ \Omega

위상각의 탄젠트는

\displaystyle \tan(\phi) = \dfrac{X_L - X_C}{R} = \dfrac{628 - 796}{300} \approx -0.56

따라서

\displaystyle \phi = \arctan(-0.56) \approx -29.1^\circ

\phi < 0이므로 X_C > X_L이며, 회로는 용량성(capacitive)이다. 즉, 전류가 전압보다 앞서며, 반대로 말하면 전압이 전류보다 29.1^\circ 뒤선다(lags).

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