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다음 회로에서 부하 R에 최대 전력이 공급될 때의 전력값이 5[W]라고… | [전기산업기사 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[전기산업기사 필기] 17년 2회차
다음 회로에서 부하 R에 최대 전력이 공급될 때의 전력값이 5[W]라고 하면 RL+Ri의 값은 몇 [Ω] 인가? (단, Ri는 전원의 내부저항이다.)
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해설

그림은 기전력 10[V] 인 직류 전원에 내부저항 Ri 가 직렬로 붙고, 그 바깥으로 부하 RL 이 연결된 단순 직렬 폐회로다.

최대 전력 전달 조건RL=RiR_L=R_i 이며, 이때 부하에 전달되는 전력은 Pmax=(V2Ri)2Ri=V24RiP_{max}=\left(\dfrac{V}{2R_i}\right)^{2}R_i=\dfrac{V^{2}}{4R_i} 이다.

주어진 값을 넣으면 5=1024Ri5=\dfrac{10^{2}}{4R_i} 에서 Ri=10020=5[Ω]R_i=\dfrac{100}{20}=5\,[\Omega] 이고, 조건에 의해 RL=5[Ω]R_L=5\,[\Omega] 이므로 RL+Ri=10[Ω]R_L+R_i=10\,[\Omega] 이다.

한 번에 구하려면 RL+Ri=2Ri=V22Pmax=1002×5=10[Ω]R_L+R_i=2R_i=\dfrac{V^{2}}{2P_{max}}=\dfrac{100}{2\times5}=10\,[\Omega] 로 계산해도 된다.

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