다상교류
전기기사 필기 2004년 2회 79번
| 과목 / 챕터 | 회로이론 및 제어공학 / 회로이론 |
|---|---|
| 인지 유형 | calculation |
| 난이도 | Level 3 |
Q문제
3개의 같은 저항 를 그림과 같이 결선하고, 기전력 , 내부저항 인 전지를 개 직렬 접속했다. 이 때 전지내를 흐르는 전류가 라면 는 몇 인가?
선택지 분석
1
오답 함정 분석
전체 저항을 구할 때 내부 저항을 빼야 하는데 더하는 것으로 잘못 계산한 수식입니다.
2
오답 함정 분석
합성 저항의 계수를 역수로 취하지 않고, 내부 저항의 부호도 잘못 적용한 수식입니다.
정답 상세 해설
결론부터 말씀드리면, 회로의 전체 합성 저항과 옴의 법칙을 이용하여 에 대해 정리하면 이 됩니다.
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Step 1: 결선된 3개의 저항 의 합성 저항을 구합니다. 회로도에서 전원과 연결된 두 단자 사이의 합성 저항 는 저항 1개와 나머지 2개의 직렬 연결()이 병렬로 연결된 형태이므로, 입니다.
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Step 2: 전원부의 총 기전력과 총 내부 저항을 구합니다. 기전력 , 내부 저항 인 전지가 개 직렬 접속되어 있으므로, 총 기전력은 , 총 내부 저항은 입니다.
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Step 3: 옴의 법칙을 적용하여 회로 방정식을 세웁니다. 전체 전류 입니다.
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Step 4: 위 식을 에 대하여 정리합니다. 가 되고, 이 됩니다. 양변에 을 곱하면 입니다.
4
오답 함정 분석
합성 저항 에서 을 구하기 위해 양변에 을 곱해야 하나, 를 그대로 곱한 수식입니다.
자주 묻는 질문
Q.
결선된 저항의 한 단자에서 바라본 합성 저항은 어떻게 구하나요?
결선에서 임의의 두 단자 사이의 합성 저항은 해당 단자 사이에 직접 연결된 저항 1개와 나머지 두 저항의 직렬 연결이 병렬로 구성된 것으로 계산합니다. 모든 저항이 로 같다면 이 됩니다.
Q.
전지를 직렬로 개 연결할 때 기전력과 내부 저항은 어떻게 되나요?
전지를 직렬로 연결하면 전체 기전력은 각 전지의 기전력의 합이 되고, 전체 내부 저항도 각 전지의 내부 저항의 합이 됩니다. 따라서 기전력 , 내부 저항 인 전지 개를 직렬 연결하면 총 기전력은 , 총 내부 저항은 이 됩니다.