직류회로

전기기사 필기 2017년 1회 77번

Q: 컨덕턴스가 주어진 회로에서 노드 전압은 어떻게 구하나요?

노드 전압 방정식에서 저항의 역수인 컨덕턴스를 직접 곱하여 전류를 표현합니다. 즉, $I = G \times V$를 이용해 KCL 방정식을 세웁니다.

Q: 전체 전류의 방향은 어떻게 결정되나요?

병렬로 연결된 여러 전류원의 대수합으로 결정됩니다. 위쪽 방향을 양(+)으로 설정하면 $15\text{A} - 30\text{A} = -15\text{A}$가 되어 전체적으로 아래쪽으로 $15\text{A}$가 흐르는 것과 같습니다.

과목 / 챕터	회로이론 및 제어공학 / 회로이론
인지 유형	calculation
난이도	Level 3

Q문제

그림과 같은 회로의 콘덕턴스

G_{2}

에 흐르는 전류

i

는 몇 A 인가?

유사 문제 링크

2003-1-q80 2017-1-q75 2011-1-q67 2015-1-q73 2004-1-q63

선택지 분석

-5

정답 상세 해설

컨덕턴스

G_{2}

에 흐르는 전류

i

는 -5A입니다.

•

Step 1: 회로의 위쪽 노드 전압을

V

, 아래쪽 노드를 기준 전위(0V)로 설정하여 키르히호프의 전류 법칙(KCL)을 적용합니다.

•

Step 2: 노드로 들어오는 전류의 합은 나가는 전류의 합과 같으므로,

15 = G_{1} V + 30 + G_{2} V

가 성립합니다.

•

Step 3: 주어진 컨덕턴스 값(

G_{1} = 30 ℧

G_{2} = 15 ℧

)을 대입하여 전압

V

를 구합니다.

15 - 30 = (30 + 15) V

, 즉

- 15 = 45 V

이므로

V = - 1/3 V

입니다.

•

Step 4:

G_{2}

에 흐르는 전류

i

는 옴의 법칙(

I = G V

)에 의해

i = G_{2} \times V = 15 \times (- 1/3) = - 5 A

로 계산됩니다.

오답 함정 분석

전류의 방향을 반대로 해석하여 부호를 양수로 잘못 도출한 오답입니다.

-10

오답 함정 분석

전류 분배 시

G_{2}

가 아닌

G_{1}

에 흐르는 전류를 구한 오답입니다.

오답 함정 분석

전류 분배 대상을

G_{1}

으로 착각하고 전류 방향까지 반대로 적용한 오답입니다.

자주 묻는 질문

컨덕턴스가 주어진 회로에서 노드 전압은 어떻게 구하나요?

노드 전압 방정식에서 저항의 역수인 컨덕턴스를 직접 곱하여 전류를 표현합니다. 즉,

I = G \times V

를 이용해 KCL 방정식을 세웁니다.

전체 전류의 방향은 어떻게 결정되나요?

병렬로 연결된 여러 전류원의 대수합으로 결정됩니다. 위쪽 방향을 양(+)으로 설정하면

15 A - 30 A = - 15 A

가 되어 전체적으로 아래쪽으로

15 A

가 흐르는 것과 같습니다.

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