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1[국회직 9급 전자공학개론] 25년 1회차
다음 회로의 출력단 a-b 단자에 최대전력이 전달되도록 저항 RLR_{L}을 접속하였을 때, 저항 RLR_{L}에서 소비되는 최대전력 PLP_{L}은?
문제 이미지
1
13\frac{1}{3}W
2
25\frac{2}{5}W
3
38\frac{3}{8}W
4
1.2 1.2 \,W
5
1.6 1.6 \,W
해설

최대전력은 38 W\dfrac{3}{8}\,\mathrm{W}이다.

a-b에서 본 테브난 등가를 구한다. 개방 상태에서 3 Ω3\,\mathrm{\Omega}에는 전류가 없으므로 위쪽 마디 전압이 곧 VthV_{th}이다.
24−V2+4=V6+3\dfrac{24-V}{2+4}=\dfrac{V}{6}+3
Vth=3 VV_{th}=3\,\mathrm{V}

전압원은 단락, 전류원은 개방하면 5 Ω5\,\mathrm{\Omega}은 회로에서 빠진다.
Rth=3+(6∥6)=6 ΩR_{th}=3+(6\parallel 6)=6\,\mathrm{\Omega}

최대전력 전달 조건은 RL=RthR_{L}=R_{th}이다.
PL=Vth24Rth=924=38 WP_{L}=\dfrac{V_{th}^{2}}{4R_{th}}=\dfrac{9}{24}=\dfrac{3}{8}\,\mathrm{W}

  • 13\dfrac{1}{3}W: 등가저항이 6.75 Ω6.75\,\mathrm{\Omega}일 때의 값이다.
  • 25\dfrac{2}{5}W: 등가저항이 약 5.6 Ω5.6\,\mathrm{\Omega}일 때의 값이다.
  • 1.21.2W: 등가저항이 약 1.9 Ω1.9\,\mathrm{\Omega}일 때의 값이다.
  • 1.61.6W: 등가저항이 약 1.4 Ω1.4\,\mathrm{\Omega}일 때의 값이다.

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