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그림의 회로에서 [Ω]일 때, 부하 임피던스 에서 최대전력 10[W]를… | [9급 지방직 전기이론] 23년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[9급 지방직 전기이론] 23년 1회차
그림의 회로에서 문제 이미지 [Ω]일 때, 부하 임피던스 문제 이미지 에서 최대전력 10[W]를 소비한다면, 정현파 입력전압 vin의 최댓값[V]은?
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해설

입력전압의 최댓값은 20 V이다.

최대전력 전달은 부하가 입력 임피던스의 켤레복소수일 때로, 리액턴스가 상쇄되어 Pmax=Vrms24RLP_{max}=\dfrac{V_{rms}^2}{4R_L}가 된다. 저항분은 RL=10cos⁡60∘=5 ΩR_L=10\cos60^\circ=5\,\mathrm{\Omega}이다.

10=Vrms24×5⇒Vrms=102 V10=\dfrac{V_{rms}^2}{4\times5}\Rightarrow V_{rms}=10\sqrt{2}\,\mathrm{V}
Vm=2Vrms=20 VV_m=\sqrt{2}V_{rms}=20\,\mathrm{V}

  • 5 V: 최대전력이 0.625 W에 그친다.
  • 10 V: 최대전력이 2.5 W에 그친다(실횻값 10√2 V와 혼동 주의).
  • 40 V: 최대전력이 40 W가 된다.

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