직류회로
전기기사 필기 2010년 1회 77번
| 과목 / 챕터 | 회로이론 및 제어공학 / 회로이론 |
|---|---|
| 인지 유형 | calculation |
| 난이도 | Level 3 |
Q문제
다음 회로를 테브낭의 등가회로로 변환할 때 테브낭의 등가저항 과 등가전압 는?
선택지 분석
1
오답 함정 분석
전류원을 단락(Short)시켜 저항을 병렬로 잘못 계산하고, 전압도 잘못 구한 오답입니다.
2
오답 함정 분석
등가저항은 올바르게 구했으나, 등가전압 계산 시 회로 해석을 잘못하여 도출된 오답입니다.
정답 상세 해설
테브낭의 등가회로 변환 시 등가저항은 8Ω, 등가전압은 16V입니다.
•
Step 1: 테브낭 등가저항() 구하기
등가저항을 구하기 위해 회로 내의 독립 전원인 2A 전류원을 개방(Open)합니다. 전류원이 개방되면 4Ω 저항이 연결된 가지가 끊어지게 되므로, a-b 단자에서 바라본 저항은 8Ω 저항만 남게 됩니다. 따라서 입니다.
•
Step 2: 테브낭 등가전압() 구하기
등가전압은 a-b 단자 사이의 개방 전압을 의미합니다. 회로에서 2A의 전류는 4Ω 저항을 거쳐 모두 8Ω 저항으로 흐르게 됩니다. 따라서 8Ω 저항 양단에 걸리는 전압이 등가전압이 되며, 옴의 법칙에 의해 입니다.
4
오답 함정 분석
등가전압은 올바르게 구했으나, 등가저항을 구할 때 전류원을 단락(Short)시켜 4Ω과 8Ω을 병렬로 잘못 계산한 오답입니다.
자주 묻는 질문
Q.
테브낭 등가저항을 구할 때 전류원은 어떻게 처리하나요?
테브낭 등가저항을 구할 때 이상적인 전류원은 개방(Open) 상태로 처리하고, 이상적인 전압원은 단락(Short) 상태로 처리합니다.
Q.
회로에서 4Ω 저항은 등가저항 계산에 왜 포함되지 않나요?
전류원을 개방하면 4Ω 저항이 연결된 회로망의 한쪽이 끊어지게 되어 폐회로를 구성하지 못합니다. 따라서 a-b 단자에서 바라본 등가저항에는 영향을 주지 않으며 8Ω 저항만 포함됩니다.