그림에서 저항 20Ω에 흐르는 전류는 몇 [A]인가?

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① 0.8A

② 1.0A

③ 1.8A

④ 2.8A

핵심 해설

정답은 ③입니다. 20V 전원, 5Ω 직렬저항, 5A 전류원, 20Ω 저항이 연결된 회로에서 상단 노드전압을 \(V\)라 두면 \((V-20)/5+V/20=5\)가 되고, \(V=36V\), \(I=V/20=1.8A\)입니다. 따라서 ‘1.8A’이(가) 문제에서 요구하는 선택지입니다.

학습 포인트

이 문항은 직류회로의 노드전압 해석과 옴의 법칙을 평가합니다. 소방전기회로에서 전류원과 저항이 혼합된 회로는 수신기, 전원회로, 감시회로 해석의 기초가 됩니다.

선지별 해설

문제의 핵심 단서는 ‘그림에서 20V 전원, 5Ω 저항, 5A 전류원 및 20Ω 저항’입니다. 이 단서는 직류회로의 노드전압 해석과 옴의 법칙의 정의, 기준 또는 계산식과 연결하여 판단하여야 합니다.
적용 기준은 다음과 같습니다. 20V 전원, 5Ω 직렬저항, 5A 전류원, 20Ω 저항이 연결된 회로에서 상단 노드전압을 \(V\)라 두면 \((V-20)/5+V/20=5\)가 되고, \(V=36V\), \(I=V/20=1.8A\)입니다.
그러므로 최종 답은 ③ ‘1.8A’입니다. 다른 선택지는 이 기준과의 대응 관계 또는 계산값이 달라 정답이 되지 않습니다.
① [X] 이 선택지는 계산값과 일치하지 않습니다. 0.8A는 20Ω 저항 양단 전압을 16V 정도로 잘못 본 값에 가깝고 전류원 5A의 영향을 반영하지 못합니다.
② [X] 이 선택지는 계산값과 일치하지 않습니다. 1.0A는 20Ω에 20V만 걸린다고 단순 계산한 결과로, 5A 전류원이 노드전압을 높이는 효과를 빠뜨린 값입니다.
③ [O] 이 선택지는 계산값과 일치합니다. 1.8A는 노드전압 36V를 20Ω으로 나눈 값으로 회로 조건을 모두 반영한 전류입니다.
④ [X] 이 선택지는 계산값과 일치하지 않습니다. 2.8A는 노드전압을 과대평가한 결과로, 5Ω 저항을 통한 전류와 전류원 사이의 KCL 관계와 맞지 않습니다.

암기 팁

전류원이 포함된 회로는 단순 직렬·병렬 합성보다 노드전압법을 우선 적용하시면 안전합니다. 이 문항은 \((V-20)/5+V/20=5\) 식을 세우는 것이 핵심입니다.

맞춤 꼼수

AI로 작성된 해설입니다.

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