전류에 관련된 제현상

전기기사 필기 2016년 1회 10번

동일한 내부저항 $r$을 가진 전지 $M$개를 병렬로 연결하면, 전체 합성 내부저항은 $\frac{r}{M}$으로 감소합니다.

Q문제

내부저항이

r [Ω]

인 전지

M

개를 병렬로 연결 했을 때, 전지로부터 최대전력을 공급받기 위한 부하저항

[Ω]

은?

유사 문제 링크

선택지 분석

\frac{r}{M}

전지로부터 최대전력을 공급받기 위한 부하저항은 전원측의 합성 내부저항과 같아야 합니다.

•

Step 1: 내부저항이

r [Ω]

인 전지

M

개를 병렬로 연결할 경우, 전원측의 합성 내부저항

R_{e q}

는

\frac{r}{M} [Ω]

이 됩니다.

•

Step 2: 최대전력전달조건에 따라 부하저항

R_{L}

은 전원측의 합성 내부저항

R_{e q}

와 동일해야 합니다.

•

Step 3: 따라서 최대전력을 공급받기 위한 부하저항

R_{L} = \frac{r}{M} [Ω]

입니다.

전지를 직렬로 연결했을 때의 합성 내부저항인

M r

을 부하저항으로 착각한 오답입니다.

\frac{M}{r}

병렬 연결된 저항의 합성 저항 공식을 역수로 잘못 적용한 오답입니다.

M^2 r

합성 내부저항 계산 시 병렬 연결의 특성을 잘못 이해하여

M^{2}

을 곱한 오답입니다.

최대전력전달조건이란 무엇인가요?

직류 회로에서 전원으로부터 부하로 최대 전력이 전달되기 위해서는 부하저항의 크기가 전원의 내부저항과 같아야 한다는 원리입니다.

전지를 병렬로 연결하면 내부저항은 어떻게 되나요?

동일한 내부저항

r

을 가진 전지

M

개를 병렬로 연결하면, 전체 합성 내부저항은

\frac{r}{M}

으로 감소합니다.