직류회로
전기기사 필기 2022년 1회 73번
| 과목 / 챕터 | 회로이론 및 제어공학 / 회로이론 |
|---|---|
| 인지 유형 | calculation |
| 난이도 | Level 3 |
Q문제
그림의 회로에서 120V와 30V의 전압원(능동소자)에서의 전력은 각각 몇 W인가? (단, 전압원(능동소자)에서 공급 또는 발생하는 전력은 양수(+)이고, 소비 또는 흡수하는 전력은 음수(-)이다.)
선택지 분석
1
240W, 60W
오답 함정 분석
30V 전압원은 전류를 흡수하여 전력을 소비하므로 부호가 음수(-)여야 합니다.
240W, -60W
정답 상세 해설
120V 전압원은 전력을 공급하고 30V 전압원은 전력을 소비하므로, 각각 양수와 음수의 전력값을 가집니다.
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Step 1: 주어진 회로에 키르히호프의 전압 법칙(KVL)과 옴의 법칙을 적용하여 회로 전체에 흐르는 전류를 계산하면, 120V 전압원의 (+) 단자에서 나와 30V 전압원의 (+) 단자로 들어가는 방향으로 2A의 전류가 흐릅니다.
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Step 2: 120V 전압원은 전류를 외부로 공급하므로 발생하는 전력은 입니다. 문제 조건에 따라 공급 전력은 양수(+)로 표기합니다.
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Step 3: 30V 전압원은 (+) 단자로 전류가 유입되므로 전력을 소비(흡수)합니다. 소비하는 전력의 크기는 이며, 문제 조건에 따라 소비 전력은 음수(-)인 로 표기합니다.
3
-240W, 60W
오답 함정 분석
120V 전압원은 전력을 공급하므로 양수(+), 30V 전압원은 전력을 소비하므로 음수(-)여야 합니다.
4
-240W, -60W
오답 함정 분석
120V 전압원은 전력을 공급하므로 부호가 양수(+)여야 합니다.
자주 묻는 질문
Q.
전압원이 전력을 공급하는지 소비하는지 어떻게 알 수 있나요?
전압원의 (+) 단자에서 전류가 흘러나오면 전력을 공급(발생)하는 상태이고, (+) 단자로 전류가 흘러들어가면 전력을 소비(흡수)하는 상태입니다.
Q.
문제에서 전력의 부호는 어떻게 결정되나요?
문제의 단서 조항에 따라 전압원(능동소자)이 전력을 공급할 때는 양수(+)로, 전력을 소비(흡수)할 때는 음수(-)로 표기합니다.