[9급 국가직 전기이론 2026년 2번]

RLC 직렬회로에 전압 = [V]를 인가할 때, 유도성 리액턴스 [Ω]은 용량성 리액턴스 [Ω]의 2배이다. 동일한 회로의 전압을 = [V]로 변경하면, 유도성 리액턴스와 용량성 리액턴스는 각각 [Ω]과 [Ω]이 된다. 이때 리액턴스의 비 는?
전기이론
  1. ①3
  2. ②6
  3. ③9
  4. ④18

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정답 ④ — RLC 직렬회로에서 주파수가 3배 증가하면 유도성 리액턴스는 3배 증가하고 용량성 리액턴스는 1/3배 감소합니다. 이를 통해 새로운 리액턴스 비를 계산할 수 있으며, 초기 조건 XL=2XCX_L=2X_C를 활용하여 최종 값을 구합니다.

선지별 오답 이유

  • ① 3이라는 값은 주파수가 3배 되었을 때 유도성 리액턴스가 3배가 되는 변화만을 고려하거나, 용량성 리액턴스가 1/3배 되는 변화만을 고려한 것으로, 두 요소의 복합적인 변화와 초기 조건을 모두 반영하지 않은 결과입니다.
  • ② 6이라는 값은 유도성 리액턴스와 용량성 리액턴스의 주파수 의존성을 각각 XL∝ωX_L \propto \omega와 XC∝1/ωX_C \propto 1/\omega로 올바르게 적용했으나, 초기 조건인 ω2LC=2\omega^2 LC = 2를 제대로 사용하지 않은 경우에 나올 수 있는 오답입니다.
  • ③ 9라는 값은 주파수가 3배 증가했을 때 유도성 리액턴스는 3배, 용량성 리액턴스는 1/3배가 되어 리액턴스 비가 9배가 된다는 점은 맞지만, 초기 조건 XL=2XCX_L=2X_C, 즉 ω2LC=2\omega^2 LC = 2인 사실을 최종 계산에 누락하여 나온 오답입니다.
  • ④ 유도성 리액턴스 XL=ωLX_L = \omega L은 주파수에 비례하므로 3ω3\omega에서는 3XL3X_L이 되고, 용량성 리액턴스 XC=1/(ωC)X_C = 1/(\omega C)는 주파수에 반비례하므로 3ω3\omega에서는 XC/3X_C/3가 됩니다. 초기 조건 XL=2XCX_L=2X_C를 대입하면 XL1/XC1=(3XL)/(XC/3)=9(XL/XC)=9×2=18X_{L1}/X_{C1} = (3X_L) / (X_C/3) = 9(X_L/X_C) = 9 \times 2 = 18이 됩니다.

관련 개념

RLC 회로에서 유도성 리액턴스 XL=ωLX_L = \omega L은 각주파수 ω\omega에 비례하고, 용량성 리액턴스 XC=1/(ωC)X_C = 1/(\omega C)는 각주파수 ω\omega에 반비례합니다.
주파수가 변하면 각 리액턴스의 값도 변하며, 특히 직렬 RLC 회로에서 공진 현상은 이들 리액턴스 값에 의해 결정됩니다.
이러한 특성을 이용하여 주파수 변화에 따른 회로의 임피던스 변화를 분석할 수 있습니다.

출처: 인사혁신처 공개 기출(공공데이터포털, 이용허락 제한 없음) · AI 초안 → 검수 완료 (2026-09-18)

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