직류회로
전기기사 필기 2009년 2회 64번
| 과목 / 챕터 | 회로이론 및 제어공학 / 회로이론 |
|---|---|
| 인지 유형 | calculation |
| 난이도 | Level 3 |
Q문제
64. 다음 회로에서 저항 에 흐르는 전류 는 몇 인가?
선택지 분석
1
2[A]
오답 함정 분석
중첩의 원리를 적용할 때 전류의 방향을 잘못 고려하거나 계산 과정에서 오류가 발생한 결과입니다.
2
1[A]
오답 함정 분석
6V 전압원만 단독으로 작용할 때 흐르는 전류만 계산한 결과입니다.
-2[A]
정답 상세 해설
중첩의 원리를 이용하여 전압원과 전류원이 각각 단독으로 작용할 때 저항 R에 흐르는 전류를 구하여 합산합니다.
•
Step 1: 6V 전압원만 작용할 때 (9A 전류원 개방)
전류원이 개방되면 우측의 1Ω 저항과 R(1Ω) 저항은 직렬이 되어 2Ω이 됩니다. 이 2Ω은 중앙의 2Ω 저항과 병렬 연결되므로 합성 저항은 1Ω입니다. 전체 저항은 좌측 2Ω + 1Ω = 3Ω이 되며, 전체 전류는 6V / 3Ω = 2A입니다. 이 2A의 전류가 중앙의 2Ω과 우측의 2Ω(1Ω+1Ω)으로 균등하게 나뉘어 흐르므로, 저항 R에 흐르는 전류 I1은 1A입니다. (방향: 좌에서 우)
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Step 2: 9A 전류원만 작용할 때 (6V 전압원 단락)
전압원이 단락되면 좌측의 2Ω 저항과 중앙의 2Ω 저항은 병렬이 되어 합성 저항 1Ω이 됩니다. 이 1Ω은 저항 R(1Ω)과 직렬 연결되어 2Ω이 됩니다. 9A의 전류는 이 2Ω 회로와 우측의 1Ω 저항으로 나뉘어 흐릅니다. 전류 분배 법칙에 의해 저항 R 쪽으로 흐르는 전류 I2는 9A × (1Ω / (1Ω + 2Ω)) = 3A입니다. (방향: 우에서 좌)
•
Step 3: 전체 전류 계산
전체 전류 I는 두 전류의 대수합입니다. 문제에서 주어진 전류 I의 방향은 좌에서 우이므로, I = I1 - I2 = 1A - 3A = -2A가 됩니다.
4
-1[A]
오답 함정 분석
전류 분배 법칙을 잘못 적용하거나 두 전원에 의한 전류를 합산할 때 부호 계산을 실수한 결과입니다.
자주 묻는 질문
Q.
중첩의 원리를 적용할 때 전원을 어떻게 처리해야 하나요?
전압원은 단락(Short)시키고, 전류원은 개방(Open)시켜서 각각의 전원이 단독으로 작용할 때의 응답을 구한 후 합산합니다.
Q.
전류의 부호가 마이너스(-)로 나오는 것은 어떤 의미인가요?
계산된 전류의 방향이 문제에서 임의로 설정한 기준 방향(화살표 방향)과 반대임을 의미합니다.