직류회로

전기기사 필기 2021년 2회 71번

Q문제

회로에서 저항

1Ω

에 흐르는 전류

I (A)

는?

유사 문제 링크

선택지 분석

전압원만 단독으로 존재할 때 흐르는 전류만을 계산한 오답입니다.

전류원만 단독으로 존재할 때 흐르는 전류의 크기만을 계산한 오답입니다.

중첩의 원리를 이용하여 전압원과 전류원이 각각 단독으로 작용할 때의 전류를 구한 후 합산하여 구합니다.

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Step 1: 6V 전압원만 단독으로 작용할 때 (4A 전류원 개방)

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전류원이 개방되면 회로는 6V 전압원에 1Ω 저항 두 개가 직렬로 연결된 형태가 됩니다. (2Ω 저항은 전압원과 병렬이므로 I에 영향을 주지 않습니다.)

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이때 흐르는 전류

I_{1} = \frac{6}{1 + 1} = 3 A

입니다.

•

Step 2: 4A 전류원만 단독으로 작용할 때 (6V 전압원 단락)

•

전압원이 단락되면 왼쪽의 2Ω 저항도 단락되어 무시할 수 있으며, 두 개의 1Ω 저항이 병렬로 연결된 형태가 됩니다.

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4A의 전류가 두 1Ω 저항으로 분배되며,

I

의 방향과 반대로 흐르므로

I_{2} = - 4 \times \frac{1}{1 + 1} = - 2 A

입니다.

•

Step 3: 중첩의 원리 적용

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전체 전류

I = I_{1} + I_{2} = 3 + (- 2) = 1 A

입니다.

-1

전류의 방향을 반대로 계산하거나 부호 적용을 잘못한 오답입니다.

중첩의 원리를 적용할 때 전압원과 전류원은 각각 어떻게 처리하나요?

전압원은 단락(Short)시키고, 전류원은 개방(Open)시켜서 각각의 전원이 단독으로 작용할 때의 응답을 구한 뒤 합산합니다.

회로의 2Ω 저항은 왜 계산에 포함되지 않나요?

2Ω 저항은 이상적인 6V 전압원과 병렬로 연결되어 있으므로, 전압원 단독 작용 시에는 전압원의 전압을 그대로 유지하고, 전류원 단독 작용 시(전압원 단락)에는 함께 단락되어 전류

I

의 계산에 영향을 주지 않습니다.