[9급 국가직 전기이론 2026년 20번]

그림의 회로에서 일 때 커패시터 전압 [V]와 일 때 [V]는? (단, 는 단위계단함수이다)
[V] [V]
전기이론
  1. ①10 50
  2. ②10 60
  3. ③50 50
  4. ④50 60

선지를 골라 바로 채점해 보세요.

정답 ④ — 캐패시터 전압은 순간적으로 변할 수 없으므로, t=0t=0에서의 전압 vC(0)v_C(0)은 t=0−t=0^-일 때 회로가 정상 상태에 도달했을 때의 전압과 동일합니다. 이때 전압원 20u(t)20u(t)는 단락으로 작용하여 캐패시터에 50V50V가 충전됩니다. t=∞t=\infty일 때 캐패시터는 개방 회로로 동작하며, 전압원 20V20V와 전류원 1mA1mA를 모두 고려하여 노드 해석법을 적용하면 캐패시터 전압 vC(∞)v_C(\infty)는 60V60V가 됩니다.

선지별 오답 이유

  • ① 10 50
  • ② 10 60
  • ③ 50 50
  • ④ 50 60

관련 개념

캐패시터는 전압의 급격한 변화를 허용하지 않으므로, t=0t=0에서의 전압 vC(0)v_C(0)은 스위칭 직전의 t=0−t=0^-에서의 전압 vC(0−)v_C(0^-)와 같습니다. 정상 상태(t<0t<0 또는 t=∞t=\infty)에서는 캐패시터가 개방 회로로 동작하며, 이때의 전압을 구하기 위해서는 전압원과 전류원을 모두 고려하여 회로를 해석해야 합니다. 노드 해석법이나 중첩의 원리 등을 활용할 수 있습니다.

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

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