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소방설비기사(전기분야) · 2017년 · 2회 · 필기

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40.

어떤 전지의 부하로 6Ω을 사용하니 3A의 전류가 흐르고, 이 부하에 직렬로 4Ω을 연결했더니 2A가 흘렀다. 이 전지의 기전력은 몇 V인가?

① 8

② 16

③ 24

④ 32

핵심 해설

전지의 내부저항을 \(r\), 기전력을 \(E\)라 하면 \(E=3(6+r)\), \(E=2(10+r)\)입니다. 두 식을 같게 두면 \(r=2\Omega\), \(E=3\times8=24V\)입니다.

학습 포인트

이 문항은 전지의 내부저항과 기전력을 두 부하 조건에서 연립하여 구하는 문제입니다. 실제 전원은 내부저항을 가지므로 부하 변화에 따른 단자전압과 전류 변화를 해석할 수 있어야 합니다.

선지별 해설

첫 조건에서 전체저항은 \(6+r\)이고 전류가 3A이므로 \(E=3(6+r)\)입니다.
4Ω을 직렬 추가하면 외부저항은 10Ω이고 전류가 2A이므로 \(E=2(10+r)\)입니다.
연립하면 내부저항은 2Ω, 기전력은 24V가 되어 정답은 ③입니다.
① [X] 8V는 첫 조건의 부하전압 18V보다도 작아 실제 기전력으로 성립하기 어렵습니다.
② [X] 16V는 6Ω 부하에 3A가 흐를 때 외부부하 전압 18V와 맞지 않습니다.
③ [O] 24V는 두 부하 조건을 연립해 얻은 기전력과 일치하므로 적절합니다.
④ [X] 32V는 연립식 결과보다 크며 주어진 두 전류 조건을 동시에 만족하지 않습니다.

암기 팁

전지 내부저항 문제는 \(E=I(R+r)\)를 조건별로 세운 뒤 연립하시면 됩니다.

맞춤 꼼수

부하 6Ω에 3A가 흐르면 외부 전압만 18V입니다. 기전력은 18V보다 커야 하므로 8V와 16V는 즉시 배제할 수 있습니다.

AI로 작성된 해설입니다.

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