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1[9급 지방직 고졸경채 전기이론] 22년 1회차
그림의 저항 회로에서 R1=R2=100R_1=R_2=100 [Ω], R3=200R_3=200 [Ω]이다. Zab=Zbc=ZcaZ_{\text{ab}}=Z_{\text{bc}}=Z_{\text{ca}}일 때, R4R_4 [Ω]는?

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해설

세 단자 사이 임피던스가 같으려면 R4=25 ΩR_4=25\,\mathrm{\Omega}이다.

b–c 사이는 R4가 끼지 않으므로 먼저 구한다.
Zbc=R3(R1+R2)R3+R1+R2=200×200400=100 ΩZ_{\mathrm{bc}}=\dfrac{R_3(R_1+R_2)}{R_3+R_1+R_2}=\dfrac{200\times 200}{400}=100\,\mathrm{\Omega}

a–b 사이는 R4와 삼각형 일부의 직렬이다(c–a도 같은 값).
Zab=R4+R1(R2+R3)R1+R2+R3=R4+100×300400=R4+75Z_{\mathrm{ab}}=R_4+\dfrac{R_1(R_2+R_3)}{R_1+R_2+R_3}=R_4+\dfrac{100\times 300}{400}=R_4+75
R4+75=100  ⇒  R4=25 ΩR_4+75=100\;\Rightarrow\;R_4=25\,\mathrm{\Omega}

  • 15 [Ω]: ZabZ_{\mathrm{ab}}가 90 [Ω]이 되어 b–c 사이 100 [Ω]과 맞지 않는다.
  • 50 [Ω]: ZabZ_{\mathrm{ab}}가 125 [Ω]으로 커져 세 값이 같아지지 않는다.
  • 75 [Ω]: ZabZ_{\mathrm{ab}}가 150 [Ω]으로 커져 세 값이 같아지지 않는다.

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