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1[국회직 9급 전자공학개론] 26년 1회차
다음 회로에서 VTh=24∠0∘[V]{\mathbf{V_{Th} = 24 \angle 0 ^\circ [ \mathrm{V} ]}}이고 ZTh=600−j300{\mathbf{Z_{Th} = 600 - j 300}}[ohm\mathrm{ohm}]일 때, 부하 임피던스 ZL\mathbf{Z}_{L}[ohm\mathrm{ohm}]에 전달 가능한 최대전력[W]{\mathbf{[ \mathrm{W} ]}}은?
문제 이미지
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0.06
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0.08
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0.12
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0.24
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1.02
해설

최대전력은 0.24 W0.24\,\mathrm{W}이다.

부하가 가변 임피던스이므로 공액 정합 ZL=ZTh∗=600+j300 ΩZ_{L}=Z_{Th}^{*}=600+j300\,\mathrm{\Omega}일 때 최대전력이 전달된다. 이때 리액턴스가 상쇄되어 전체 임피던스는 1200 Ω1200\,\mathrm{\Omega}이 된다.

공식: Pmax=∣VTh∣24RThP_{max}=\dfrac{\left|V_{Th}\right|^{2}}{4R_{Th}}
대입: Pmax=2424×600=5762400P_{max}=\dfrac{24^{2}}{4\times 600}=\dfrac{576}{2400}
결과: Pmax=0.24 WP_{max}=0.24\,\mathrm{W} (전압을 실효값으로 계산)

  • 0.060.06: 저항을 2400 Ω2400\,\mathrm{\Omega}으로 둔 값으로, 주어진 RThR_{Th}와 맞지 않는다.
  • 0.080.08: 저항을 1800 Ω1800\,\mathrm{\Omega}으로 둔 값이다.
  • 0.120.12: 저항을 1200 Ω1200\,\mathrm{\Omega}으로 둔 값으로, 계산 결과의 절반이다.
  • 1.021.02: 공액 정합으로 얻는 최댓값을 넘어서므로 전달될 수 없다.

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