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그림 (a)의 종속전원을 포함한 회로를 그림 (b)처럼 테브난 등가회로… | [7급 국가직 회로이론] 23년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 회로이론] 23년 1회차
그림 (a)의 종속전원을 포함한 회로를 그림 (b)처럼 테브난 등가회로로 변환시킬 때, 테브난 전압원 VthV_{th}[V]와 테브난 저항 RthR_{th}[Ω]는?

VthV_{th} [V] RthR_{th} [Ω]
문제 이미지
1
5 12.5
2
5 25.0
3
10 12.5
4
10 25.0
해설

테브난 전압은 5 V, 테브난 저항은 12.5 Ω이다.

단자 개방 시 5Ω에는 전류가 없다. 시계방향 루프 전류 I는 아래 도선에서 왼쪽으로 흐르므로 ia=−Ii_a=-I이다.
KVL: 10−10I−15I−5ia=0⇒10−20I=010-10I-15I-5i_a=0\Rightarrow 10-20I=0, I=0.5 AI=0.5\,\mathrm{A}
Vth=10−10×0.5=5 VV_{th}=10-10\times 0.5=5\,\mathrm{V}

10V 전원을 단락하고 중간 마디 전압을 VxV_x라 하면 ia=Vx10i_a=\dfrac{V_x}{10}, 15Ω 가지 전류는 Vx−5ia15=Vx30\dfrac{V_x-5i_a}{15}=\dfrac{V_x}{30}이다.
마디 등가저항 VxVx/10+Vx/30=7.5 Ω\dfrac{V_x}{V_x/10+V_x/30}=7.5\,\Omega, Rth=7.5+5=12.5 ΩR_{th}=7.5+5=12.5\,\Omega

  • 5 V와 25.0 Ω 조합은 테브난 저항이 계산값의 2배다.
  • 10 V와 12.5 Ω 조합은 10Ω 전압강하를 빠뜨린 테브난 전압이다.
  • 10 V와 25.0 Ω 조합은 두 값이 모두 맞지 않는다.

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