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부하저항 3개가 그림과 같이 연결되어 있다. 정상 운전 중 일 때 측정… | [소방시설관리사 1차] 26년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[소방시설관리사 1차] 26년 1회차
부하저항 3개가 그림과 같이 연결되어 있다. 정상 운전 중 일 때 측정점 a와 b 사이의 전압 Vab는 12 V로 측정된다. 이때 부하저항 R3가 고장으로 단선이 발생하였다면, Vab(V) 는 얼마인가?
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해설

R3가 단선되면 a-b 사이 전압은 15 V가 된다.

그림의 회로는 전원 E에 R1 = 3 Ω이 직렬로 들어가고, 그 뒤 노드와 전원으로 돌아가는 귀로 사이에 R2 = 3 Ω과 R3 = 6 Ω이 나란히 걸린 구조다. 측정 단자 a-b는 이 병렬부의 양단이며, R3가 a-b에 직접 연결되어 있다.

정상 운전 시 병렬 합성저항은 3×63+6=2 Ω\dfrac{3 \times 6}{3+6} = 2\,\Omega
전체 저항은 3+2=5 Ω3 + 2 = 5\,\Omega이고 VabV_{ab}는 병렬부의 분압이므로 12=E×2512 = E \times \dfrac{2}{5}
따라서 전원전압은 E=30 VE = 30\,\mathrm{V}다.

R3가 끊어지면 남는 경로는 R1과 R2의 직렬뿐이고 a-b에는 여전히 R2 양단 전압이 나타나므로
Vab=30×33+3=15 VV_{ab} = 30 \times \dfrac{3}{3+3} = 15\,\mathrm{V}
병렬 가지 하나가 빠지며 합성저항이 커진 만큼 a-b 전압은 12 V에서 15 V로 오른다.

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