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그림에서 2Ω에 흐르는 전류 i는 몇 A 인가? | [철도신호기사 필기] 18년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[철도신호기사 필기] 18년 1회차
그림에서 2Ω에 흐르는 전류 i는 몇 A 인가?
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해설

마디해석으로 풀면 2Ω에 흐르는 전류는 i = 28/31 A(약 0.90 A)이다.

회로는 2A 전류원이 위 마디로 전류를 밀어 넣고, 위 마디에서 ½Ω을 지나 중간 마디, 중간 마디에서 다시 ½Ω을 지나 아래 마디로 이어진다. 위 마디는 1Ω으로 오른쪽 마디와 연결되고, 중간 마디는 1Ω과 1V 전원(+가 왼쪽, −가 오른쪽)을 거쳐 오른쪽 마디와 연결되며, 아래 마디는 2V 전원(+가 왼쪽)을 거쳐 오른쪽 아래 마디로 이어진다.

아래 마디를 기준(0V)으로 두면 2V 전원의 −쪽인 오른쪽 아래 마디는 −2V이다. 위·중간·오른쪽 마디 전압을 V1,V2,V3V_1,V_2,V_3라 두고 KCL을 세우면
3V1−2V2−V3=23V_1-2V_2-V_3=2
2V1−5V2+V3=−12V_1-5V_2+V_3=-1
V1+V2−2.5V3=2V_1+V_2-2.5V_3=2
이고, 이를 풀면 V1=3031 V,V2=1731 V,V3=−631 VV_1=\dfrac{30}{31}\ \mathrm{V},\quad V_2=\dfrac{17}{31}\ \mathrm{V},\quad V_3=-\dfrac{6}{31}\ \mathrm{V}이다.

2Ω에는 오른쪽 마디에서 −2V인 마디 쪽으로 전류가 흐르므로
i=V3−(−2)2=−631+22=56/312=2831 Ai=\dfrac{V_3-(-2)}{2}=\dfrac{-\frac{6}{31}+2}{2}=\dfrac{56/31}{2}=\dfrac{28}{31}\,\mathrm{A}
즉 1A에 조금 못 미치는 값이 된다.

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