연습문제 해답
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연습문제 해답
(((기초 회로이론기초 회로이론기초 회로이론기초 회로이론))() )
2010. 2.2010. 2. 2.2010. 2.- -- 최윤식 저최윤식 저최윤식 저최윤식 저 ---- -
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.
- 최윤식 씀
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hanbitbook.co/book/errata/errata_view.html?isbn=978-89-
7914-691-
편집자 드림
또한,
, 그러므로
#######
#######
=
#######
=
2-
,
,그러므로,
, ,또한
이므로,
,따라서 저항,
에 의하여 소모되는 전력은
×
,저항
에 의하여 소모되는 전력은
× 이다.
2-
,그러므로 이 되고, 100V전원에 연결하면,
을 소모한다.
2-
전류전원의 전압이 이고 전류전원에 의하여 발생된 전력이50W 이므로 ,,
가 되고 따라서, , 는 이다 또한 전압계의 전류는 참조방향만 다른 전류전 10V. ,
원의 전류값과 같으므로,
이다.
2-
≤ ≤ 구간에서,
이다 그러므로 전력.
×
≤ ≤ 구간에서,
라 하면, 로부터b=80[V], 그러므로,
과 로부터 전력, ×
≤ ≤ 구간에서, ,
이때, 로부터
이 되어 전력, × [W]
그러므로 전체 에너지는,
#######
#######
#######
#######
2-
#######
#######
- 100 : 1KWh = 150Wh : X,원 그러므로x=150원
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-