그림 (가)와 그림 (나)를 이용하여 그림 (다)의 전류값 I를 구하면? (단, N은 전원을 포함한 임의의 저항회로이다)
2016년 국가직 9급 전자공학개론 10번
2016년도 시행 • 10번 문항
💡 정답 및 상세 해설 확인하기
정답: 3번
■ 1단계: 선형 저항 회로 $N$의 테브난 등가 회로 정수 계산
• 조건 (가) (개방 회로 전압):
- 단자 개방 시 전압이 $6\text{ V}$이므로 테브난 등가 전압 $V_{th}$는 다음과 같습니다:
$$V_{th} = 6\text{ V}$$
• 조건 (나) (부하 저항 연결):
- 부하 저항 $R_{L1} = 8\text{ }\Omega$ 연결 시 전류 $I_1 = 0.5\text{ A}$이므로:
$$I_1 = \frac{V_{th}}{R_{th} + R_{L1}} \implies 0.5 = \frac{6}{R_{th} + 8}$$
$$R_{th} + 8 = 12 \implies R_{th} = 4\text{ }\Omega$$
■ 2단계: 조건 (다)에서의 부하 전류($I$) 계산
• 부하 저항 $R_{L2} = 2\text{ }\Omega$ 연결 시 흐르는 전류:
$$I = \frac{V_{th}}{R_{th} + R_{L2}} = \frac{6\text{ V}}{4\text{ }\Omega + 2\text{ }\Omega} = \frac{6\text{ V}}{6\text{ }\Omega} = 1\text{ A}$$
■ 최종 결과:
• 전류값 $I$는 1 A (③번)
• 조건 (가) (개방 회로 전압):
- 단자 개방 시 전압이 $6\text{ V}$이므로 테브난 등가 전압 $V_{th}$는 다음과 같습니다:
$$V_{th} = 6\text{ V}$$
• 조건 (나) (부하 저항 연결):
- 부하 저항 $R_{L1} = 8\text{ }\Omega$ 연결 시 전류 $I_1 = 0.5\text{ A}$이므로:
$$I_1 = \frac{V_{th}}{R_{th} + R_{L1}} \implies 0.5 = \frac{6}{R_{th} + 8}$$
$$R_{th} + 8 = 12 \implies R_{th} = 4\text{ }\Omega$$
■ 2단계: 조건 (다)에서의 부하 전류($I$) 계산
• 부하 저항 $R_{L2} = 2\text{ }\Omega$ 연결 시 흐르는 전류:
$$I = \frac{V_{th}}{R_{th} + R_{L2}} = \frac{6\text{ V}}{4\text{ }\Omega + 2\text{ }\Omega} = \frac{6\text{ V}}{6\text{ }\Omega} = 1\text{ A}$$
■ 최종 결과:
• 전류값 $I$는 1 A (③번)