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그림과 같은 회로에서 부하 저항 \mathbf{R_{L}}이 최대 전력… | [국회직 9급 전자공학개론] 23년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[국회직 9급 전자공학개론] 23년 1회차
그림과 같은 회로에서 부하 저항 RL\mathbf{R_{L}}이 최대 전력 전달 조건을 만족하는 저항값을 가질 경우 RL\mathbf{R_{L}}에 전달되는 최대 전력의 값은?
문제 이미지
1
2 W
2
4 W
3
6 W
4
8 W
5
10 W
해설

RLR_{L}에 전달되는 최대 전력은 8 W8\,\mathrm{W}이다.

윗선은 저항 없이 이어져 있어 두 전류원과 세 저항이 모두 같은 두 노드 사이에 병렬이다. 크기가 같고 방향이 반대인 두 1 A1\,\mathrm{A} 전류원은 서로 상쇄된다.

전압원과 100 Ω100\,\Omega을 노턴 등가로 바꾸면 다음과 같다.
IN=80100=0.8 AI_{N}=\dfrac{80}{100}=0.8\,\mathrm{A}
1Rth=1100+3300=150\dfrac{1}{R_{th}}=\dfrac{1}{100}+\dfrac{3}{300}=\dfrac{1}{50}
Rth=50 ΩR_{th}=50\,\Omega
개방 전압은 Vth=0.8×50=40 VV_{th}=0.8\times 50=40\,\mathrm{V}이다.

최대 전력 전달 조건은 RL=RthR_{L}=R_{th}이므로 다음과 같다.
Pmax⁡=Vth24RthP_{\max}=\dfrac{V_{th}^{2}}{4R_{th}}
Pmax⁡=4024×50=8 WP_{\max}=\dfrac{40^{2}}{4\times 50}=8\,\mathrm{W}

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