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그림의 회로에서 단자 a−b의 테브난 등가저항 R_{\mathrm{Th… | [9급 국가직 전기이론] 26년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[9급 국가직 전기이론] 26년 1회차
그림의 회로에서 단자 a−b의 테브난 등가저항 RThR_{\mathrm{Th}}[Ω]는?

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해설

독립 전압원을 단락하고 단자에 시험 전원을 걸어 구하면 RTh=10 ΩR_{\mathrm{Th}}=10\,\mathrm{\Omega}이다.

단자 a−b에 전압 vxv_x를 걸고 a로 들어가는 전류를 ii, 가운데 마디 전압을 vnv_n이라 하자. 4 V 전원을 단락하면 2 Ω은 가운데 마디와 b 사이에 놓인다.
가운데 마디 KCL: i+vx4=vn2i+\dfrac{v_x}{4}=\dfrac{v_n}{2}, 즉 vn=2i+vx2v_n=2i+\dfrac{v_x}{2}

3 Ω에서 i=vx−vn3i=\dfrac{v_x-v_n}{3}이므로 3i=vx2−2i3i=\dfrac{v_x}{2}-2i, 5i=vx25i=\dfrac{v_x}{2}
따라서 RTh=vxi=10 ΩR_{\mathrm{Th}}=\dfrac{v_x}{i}=10\,\mathrm{\Omega}이다.

  • 5 Ω5\,\mathrm{\Omega}: 종속 전류원을 개방으로 보고 2+32+3만 더한 값이다. 종속전원은 제어 변수가 살아 있으므로 제거하면 안 된다.
  • 15 Ω15\,\mathrm{\Omega}: 위 관계식 5i=vx25i=\dfrac{v_x}{2}에서 나오는 비와 맞지 않는다.
  • 20 Ω20\,\mathrm{\Omega}: 종속전원 효과로 저항이 커지기는 하지만 두 배인 10 Ω에 그친다.

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