해설 보기
정답직류분 300W와 정현파분 25W를 더한 325W입니다.
핵심 개념
비정현파(직류+정현파) 전압·전류의 평균전력
직류 성분과 정현파 성분이 섞인 전압·전류의 평균전력을 구하는 문제입니다. 주파수가 같은 성분끼리만 평균전력을 만들므로, 직류끼리·같은 각주파수의 정현파끼리 따로 계산해 더합니다. 직류분의 전력은 V_dc·I_dc이고, 정현파분의 평균전력은 (1/2)·V_m·I_m·cos(θ_v-θ_i)입니다. 여기서 V_m, I_m은 진폭(최댓값)이고 θ_v-θ_i는 전압과 전류의 위상차입니다.
선지별 해설
①정현파분 25W를 빠뜨리고 직류분 300W만 계산한 값이므로 틀렸습니다.
②직류분 P_dc=10×30=300W, 정현파분 P_ac=(1/2)×5×20×cos(30°-(-30°))=50×cos60°=50×0.5=25W. 합하면 300+25=325W로 정답입니다.
③위상차를 잘못 계산하면 나오는 값으로, 위상차 60°일 때의 25W와 맞지 않아 틀렸습니다.
④정현파분을 cos0°=1로 잘못 보아 50W로 계산하면 350W가 되는데, 이 값과도 다르며 위상차 60°를 반영하면 325W가 되므로 틀렸습니다.
해설 보기
정답각 마디의 전류 분배를 따라가면 V_0=2.5V입니다.
핵심 개념
전류원 회로의 종단전압(전류 분배)
전류원이 인가된 사다리형 저항 회로에서 맨 끝 저항에 걸리는 종단전압 V_0를 구하는 문제입니다. 회로를 오른쪽 끝에서부터 등가저항으로 접어 들어가며 각 마디의 전압과 전류 분배를 차례로 계산하면 됩니다. 병렬 저항 합성과 전류 분배 법칙(같은 저항으로 나뉘면 전류가 반씩 갈라짐)이 핵심입니다.
선지별 해설