부하가 저항 R인 반파정류회로에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 전원전압은 이고, 다이오드는 이상적인 소자이다)
2022년 지방직 9급 전자공학개론 6번
2022년도 시행 • 6번 문항
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정답: 3번
■ 1단계: 반파 정류 회로의 부하 공급 전력 계산 (보기 ③ 판별)
• 입력 피크 전압 $V_m = \sqrt{2}V$일 때 반파 정류 출력 전압의 실효값:
$$V_{\text{rms}} = \frac{V_m}{2} = \frac{\sqrt{2}V}{2}$$
• 부하 저항 $R$에 공급되는 평균 전력:
$$P = \frac{V_{\text{rms}}^2}{R} = \frac{\left(\frac{\sqrt{2}V}{2}\right)^2}{R} = \frac{2V^2}{4R} = \frac{V^2}{2R}\text{ W}$$
• 따라서 공급 전력이 $\frac{V^2}{4R}$이라는 설명은 옳지 않습니다. (③번 옳지 않음)
■ 2단계: 기타 보기 검토
• ①번: 출력 평균 전압 $V_{\text{dc}} = \frac{V_m}{\pi} = \frac{\sqrt{2}V}{\pi}$ (옳은 설명)
• ②번: 출력 실효 전압 $V_{\text{rms}} = \frac{\sqrt{2}V}{2}$ (옳은 설명)
• ④번: 다이오드에 걸리는 역방향 최대전압 $\text{PIV} = V_m = \sqrt{2}V$ (옳은 설명)
■ 최종 결과:
• 옳지 않은 설명은 ③번
• 입력 피크 전압 $V_m = \sqrt{2}V$일 때 반파 정류 출력 전압의 실효값:
$$V_{\text{rms}} = \frac{V_m}{2} = \frac{\sqrt{2}V}{2}$$
• 부하 저항 $R$에 공급되는 평균 전력:
$$P = \frac{V_{\text{rms}}^2}{R} = \frac{\left(\frac{\sqrt{2}V}{2}\right)^2}{R} = \frac{2V^2}{4R} = \frac{V^2}{2R}\text{ W}$$
• 따라서 공급 전력이 $\frac{V^2}{4R}$이라는 설명은 옳지 않습니다. (③번 옳지 않음)
■ 2단계: 기타 보기 검토
• ①번: 출력 평균 전압 $V_{\text{dc}} = \frac{V_m}{\pi} = \frac{\sqrt{2}V}{\pi}$ (옳은 설명)
• ②번: 출력 실효 전압 $V_{\text{rms}} = \frac{\sqrt{2}V}{2}$ (옳은 설명)
• ④번: 다이오드에 걸리는 역방향 최대전압 $\text{PIV} = V_m = \sqrt{2}V$ (옳은 설명)
■ 최종 결과:
• 옳지 않은 설명은 ③번