연습문제 해답연습문제 해답연습문제 해답연습문제 해답(((기초 회로이론기초 회로이론기초 회로이론기초 회로이론))() )2010. 2.2010. 2. 2.2010. 2.
강사님들께 본 교재를 채택해 주셔서 감사 드립니다 지금은 많이 부족하지만 여러분. 들께서 사용해 주시고 지도해 주시면 더 좋은 내용으로 보완하도록 하겠습, 니다. 특히 본 해답집을 만들면서 부끄럽지만 많은 곳에서 오타와 실수를 발견, , 했습니다 송구하지만 이곳에 제가 발견한 문제의 오류를 정리하여 적어드리. 니 학생들에게 알려주시고 강의에도 참고해 주십시오 이 해답집은 오류를,. ( 수정한 내용으로 작성되었습니다 이 오류들은 또 여러분들께서 지적해 주,) 시는 내용들과 함께 다음 번 수정판에 반영하여 수정하도록 하겠습니다. 참고로 제 인터넷주소를 적습니다 교재에 관련하여 질문이 있으시거나 수. 정하여야 할 내용이 발견되시면 꼭 연락주십시오.
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2- 그러므로, 4 저항에 의하여 소비된 전력은 × 이고, 8 저항에 의하여 소비된 전력은 × , 9 저항에 의한 소비전력은 × 이다. 그러므로, 3- 회로를 수정하여 전류분배법칙을 적용하면, 이 되고, 를 대입하여 에 대한 수식으로 정리하면R , 이 되어 결국, 이 된다. 3- 옴의 법칙에 의하여, , 이고 이므로, 이 된다 또한. 30 에 흐르는 전류 따라서 노드, d에서의 전류는, 이다. 또한, 와 이므로, 가 되고, 15에 흐르 는 전류 이므로 노드 에서의 전류의 합은, b 이 된다. 이때, 이고, 이므로, 가 된 다 이제 먼저 얻은 결과인. 를 대입하면, 결국, 으로 부터 의 관계를 얻는다, 3- 회로의 가장 가장자리 루프에 대한 를 적용하면KVL , (전압강하분의 합 전압상승분의 합 즉)=( ) , 이 되므로, 가 된다. 3- KVL을 적용하면 전압전원들의 합 전압강하분의 합 즉, ( )=( ) , 이때, 100 에 걸리는 전압은100i가 되므로 대신에 대입하면, 그러므로, 가 된다. (1) 따라서, 100 저항에 의하여 소비되는 전력은 (2) 300V전원에 의하여서는 생산되는 전력이므로 소비되는 전력은 음수값을 가진다,. 즉, 을 소비한다. (3) 마찬가지로 종속 전원 역시 음수값의 전력을 소비함으로, , ,이때 이므로 대입하면, , 을 소비한다. 3- 회로를 다시 정리하면, ′ , ′ , 다시 직렬 저항을 합하여 회로를 구성하면, 하나의 메쉬로부터 KVL : ,그러므로, 을 얻는다 따라서. , 가운데 있는 10에 의하여 소비되는 전력 이 된다. 주어진 회로로부터 메쉬전류에 대한 수식을 찾으면, , 이 되고 또한 점선의 루프에 대한, KVL수식을 구하면, 이 된다 위의 수식들을 대입하여 풀면. , 이 된다. 3- 3- (1) × (2) × × × (3) × 3- (1) 100V전원이 300W 전력을 공급하므로, 로부터, 가 된다 또한 두. , 전원이 직렬로 연결되어 있으므로 전체전압전원은 100-60=40[V]가 되고 따라서 공급되, 는 전력은 × 이다 즉. , 20 저항과 소자에 의하여 소비되는 전력A 이 이 되므로 소자에 의하여 소비되는 전력은 에서 120W에 의하여 소비되, A 120W 20 는 전력 × 을 제한 만큼의 전력을 소자가 소비하게 된다A. (2) 그러므로 에 의하여 소비하는 전력A 이 되고 즉 소자는, , A 60W를 공급하는 소자이다 또한 소자 에 걸리는 전압. A 이다. 3- 비선형저항의 전류와 전압의 값은 아래의 전압과5V 2 저항의 직렬회로에 흐르는 전류 와 전압과 같으므로 이 관계를 수식으로 표현하면, , 가 되고 이 것을 곡선상, iv 에 그리면, 그러므로 이 회로에 흐르는 전류, 는 원래의 비선형소자의 곡선과 이 직선과 만나는iv 점에서만 가능한 값을 가진다. 즉 개의 포인트, 3 , 의 값이 가능하다. 3- 노드 에서 1 , KCL : , ,이때 ,그러므로 ,따라서, , ,즉 위의 메쉬로부터, ×,그러므로 × 따라서 종속전원에서 발생하는 전력은, × ×× 4- 위의 노드에서의 KCL : × × ,그러므로 또한 종속전원을 , 으로 바꾸면 새로운 을 적용하여 500 , KCL , × × × ,그러므로 4- 전체노드의 개수는 개 그러므로 필요한 수식의 개수는4 , 4-1=3개가 된다. 노드 에서 n3 , KCL : ∙ ∙ 수퍼노드에서, KCL : ∙ 제약식 : 모두 상기 개의 식으로부터 대입하여 풀면 3 , , , 이 되고 그러므로, , ,그러므로10A전원에 의하여 공급되는 전력은 × 혹은 방향설정에 따라 -104[W] 4- 노드 에서 n1 KCL : 노드 에서 n2 KCL : 노드 에서 n3 KCL : 을 얻는다. 정리하면, , , 크래머 법칙을 이용하여 을 구하면, = 13,그러므로 전원에 의하여 공급되는 전력은7A , 이 된다. 4- 노드 에서 n1 , KCL : × 노드 에서 n2 , KCL : 또한 종속변수 , 에 대한 제약식 : × 따라서 상기 식으로부터, 3 , 을 얻고 연립방정식의 해로, 부터 를 얻는다. 따라서, 4- 주어진 회로로부터, [V] ,또한 이 되고, 100 에 흐르는 전 류를 구하면, 이 된다. 노드 에서 b , KCL : 로부터, 따라서 값을 대입하여, 풀면, 가 된다., 4- 각 노드의 전압값은 회로로부터, 이 되고, 노드 에서의 수식은 b KCL , 가 되고, 의 값을 대입하면, 를 얻는다, 노드 사이의 전원에 의한 수퍼노드에서 c, d 8V , , , 이때, ≈ 4- 문제로부터, ,점선의 수퍼메쉬로부터, , 메쉬 로부터 2 KVL : 가 된다. 이들 식을 정리하면 3 , 그러므로, 이 된다 따라서. ####### 제 장 회로해석 정리 ####### 제 장 회로해석 정리제 장 회로해석 정리 ####### 제 장 회로해석 정리 ####### 55 ####### 5 5- 따라서, × 가 된다. 5- 위의 회로에서 × 위의 회로로부터 테브닌 등가저항 × 그러므로 테브닌등가회로의, 가 된다. 5- 회로에서 전압분배법칙에 의하여 × 이 되므로 표의 값을 각각 대입하면, , × × 의 두 개 식을 얻고 이로부터 를 구하면, 이 된다. 5- 5- 회로에서, 6과 3 을 병렬로 하여 등가저항을 만들면 아래그림과 같이 되고, 모든 전원변환 공식을 적용하고 직렬 전원과 직렬 저항을 정리하면 ,, , 다시 전원변환 공식을 적용하고, 병렬 저항의 등가저항과 전원변환으로부터 다음과 같은 회로를 얻는다. 그러므로 이 회로에 을 적용하면, KVL , 이 되고, 이므로 대입하면, , 가 된다. 5- 왼쪽 회로로부터, KCL을 적용하면, 그러므로, 가 되고, 오른쪽 회로로부터 을 적용하면KCL , 가 된다. 그러므로, 이 된다. 5- 왼쪽 회로에서 왼쪽 메위에 을 적용하면, KVL , × 가 되고 위쪽 메쉬에, KVL 을 적용하면, × 가 되어 결국, , 오른쪽 회로에 을 적용하면KVL , ,그러므로 가 된다. 그러므로, 를 얻는다. 5- × , × × × × 그러므로, 5- |