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1[공조냉동기계기사 필기] 20년 1회차
스위치 S의 개폐에 관계없이 전류 I가 항상 30A라면 R3와 R4는 각각 몇 Ω인가?
문제 이미지
1
R3=1, R4=3
2
R3=2, R4=1
3
R3=3, R4=2
4
R3=4, R4=4
해설

그림은 100V 전원에 (8Ω+R₃) 가지와 (4Ω+R₄) 가지가 병렬로 이어지고, 두 가지의 중간점을 스위치 S가 잇는 브리지 회로이다.

S를 여닫아도 전류가 변하지 않으려면 S에 전류가 흐르지 않아야 하므로 브리지 평형조건 8:4=R3:R48:4=R_3:R_4, 즉 R3=2R4R_3=2R_4가 성립해야 한다.

또 I=30A이므로 합성저항은 R=10030=103ΩR=\dfrac{100}{30}=\dfrac{10}{3}\,\Omega이어야 하고, S를 열었을 때 (8+R3)(4+R4)12+R3+R4=103\dfrac{(8+R_3)(4+R_4)}{12+R_3+R_4}=\dfrac{10}{3}을 만족해야 한다.

R₃=2Ω, R₄=1Ω이면 열었을 때 10×515=103Ω\dfrac{10\times5}{15}=\dfrac{10}{3}\,\Omega, 닫았을 때도 (84)+(21)=83+23=103Ω(8\parallel4)+(2\parallel1)=\dfrac{8}{3}+\dfrac{2}{3}=\dfrac{10}{3}\,\Omega으로 두 조건이 모두 성립한다.

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