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단자 a, b 간에 25[V]의 전압을 가할 때 5[A]의 전류가 흐른… | [철도신호기사 필기] 12년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[철도신호기사 필기] 12년 1회차
단자 a, b 간에 25[V]의 전압을 가할 때 5[A]의 전류가 흐른다. 저항 r1, r2에 흐르는 전류비가 1:3일 때 r1, r2의 값은?
문제 이미지
1
r1=12[Ω], r2=4[Ω]
2
r1=4[Ω], r2=12[Ω]
3
r1=6[Ω], r2=2[Ω]
4
r1=2[Ω], r2=6[Ω]
해설

a-b에서 본 합성저항이 255=5 [Ω]\dfrac{25}{5}=5\,[\Omega] 이므로 병렬부는 3 [Ω]3\,[\Omega] 이고, 전류비 1:3 조건에서 r1=12 [Ω]r_1=12\,[\Omega], r2=4 [Ω]r_2=4\,[\Omega] 이다.

전체 저항 R=VI=255=5 [Ω]R=\dfrac{V}{I}=\dfrac{25}{5}=5\,[\Omega].
직렬로 든 2 [Ω]2\,[\Omega] 을 빼면 r1∥r2=5−2=3 [Ω]r_1\parallel r_2=5-2=3\,[\Omega].
병렬에서 전류는 저항에 반비례하므로 I1:I2=1:3⇒r1:r2=3:1I_1:I_2=1:3\Rightarrow r_1:r_2=3:1, 즉 r2=r13r_2=\dfrac{r_1}{3}.
1r1+3r1=13⇒r1=12 [Ω],  r2=4 [Ω]\dfrac{1}{r_1}+\dfrac{3}{r_1}=\dfrac{1}{3}\Rightarrow r_1=12\,[\Omega],\;r_2=4\,[\Omega].

검산하면 12∥4=312\parallel4=3, 전체 2+3=5 [Ω]2+3=5\,[\Omega], 전류 25/5=5 [A]25/5=5\,[\mathrm{A}] 로 조건과 맞고 I1=5×416=1.25I_1=5\times\dfrac{4}{16}=1.25, I2=5×1216=3.75I_2=5\times\dfrac{12}{16}=3.75 이어서 1:3 이 확인된다. 두 값을 서로 바꾼 조합은 전류비가 3:1이 되어 조건에 어긋나고, 6과 2 조합은 병렬값이 1.5[Ω]이라 전체가 5[Ω]이 되지 않는다.

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