직류회로

전기기사 필기 2012년 3회 71번

Q문제

그림과 같은 회로의 a, b 단자간의 전압은?

유사 문제 링크

선택지 분석

2 V

전압원의 전압 2V를 그대로 단자 전압으로 착각한 오답입니다.

3 V

전류원의 전류값 3A를 전압값으로 잘못 해석한 오답입니다.

6 V

전류 3A가 2Ω 저항에 흐른다고 잘못 가정하여 3A × 2Ω = 6V로 계산한 오답입니다.

9 V

a, b 단자간의 전압은 3Ω 저항 양단에 걸리는 전압과 동일하므로 9V입니다.

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Step 1: a, b 단자는 개방(Open) 상태이므로 2Ω 저항에는 전류가 흐르지 않습니다. 따라서 2Ω 저항에서의 전압 강하는 0V입니다.

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Step 2: 회로의 왼쪽 가지에 있는 3A 전류원은 3Ω 저항과 직렬로 연결된 형태가 되어, 3Ω 저항에 흐르는 전류는 3A로 일정합니다. (2V 전압원은 전류원과 직렬이므로 회로에 흐르는 전류값에 영향을 주지 않습니다.)

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Step 3: 옴의 법칙(V = IR)을 적용하여 3Ω 저항 양단의 전압을 계산하면 V = 3A × 3Ω = 9V가 됩니다. 이는 a, b 단자간의 전압과 같습니다.

2V 전압원은 회로 해석에 왜 영향을 주지 않나요?

이상적인 전류원과 직렬로 연결된 전압원은 해당 가지에 흐르는 전류의 크기를 변화시킬 수 없으므로, 전류원과 직렬 연결된 소자의 전류는 전류원에 의해서만 결정됩니다.

2Ω 저항에서는 왜 전압 강하가 일어나지 않나요?

a, b 단자가 개방(Open)되어 있어 폐회로가 구성되지 않으므로 2Ω 저항에는 전류가 흐르지 않습니다. 전류가 0이므로 전압 강하도 0V입니다.