[기출문제] 순천향대 회로이론 2025-1 중간 기출문제 (정답 포함)

순천향대 회로이론 2025-1 중간 기출문제 (정답 포함)

1. 시험 정보

2. 출제 범위 & 키워드

기본 회로 해석 기법(마디해석, 메쉬해석, 중첩의 원리, 테브난 등가, 이상적 변압기)을 종합적으로 평가하는 문제 구성. 

📚 키워드 

마디해석법, 메쉬해석법, 중첩의 원리, 테브난 등가회로, 저항 RL 전류, 10Ω 단자전압

3. 기출 미리보기

1. 다음 회로에서 마디해석법을 이용하여 마디전압 v1, v2와 v0를 각각 구하라
2. 다음 회로에서 메쉬해석법을 이용하여 메쉬전류 i1, i2와 v0을 각각 구하라
3. 다음 회로에서 중첩의 원리를 이용하여 10ohm의 양단 전압 v0를 구하라
4. 다음 회로에서 점선 내부의 회로를 테브난 등가회로롤 대체하여 저항 RL에 흐르는 전류 i0을 구하라.
5. 다음 이상적인 변압기에서 2차측 전압 V2의 파형을 나타내어라

4. 자료 보기

1. 마디 v1 유출, 마디 v2 유출, 6+v1/2+(v1-v2/4) = 0, 3v1-v2+6=0이고 (v2-v1/4)+v2/2-10=0, -v1+3v2-40=0이다, 식을 정리하면 v1=3v2-40이고 두 식을 연립하면 v1= -4, v2 = 12이다 
2. 메쉬 전류 i1을 구하기 위해 좌측 메쉬 식을 정리하면 2i1+3(i1-i2)-5-10=0이고 5i1-3i2=15이다. 
3. 첫번째로 전류원 개방을 하고 30V가 직렬이 됨으로, 30A 전류가 A씩 흐른다, V01=10V*A = 10V이다, 두번째로 전압원 단락인 경우 2개의 저항과 하나의 전류원이기 때문에, (20/30)*3  ‎ = 이다 i01=2A이고, V02= 10ohm * i01 이므로 V02 = 20v이다. 10ohm의 양단 전압 V0를 구하기 위해  V0=V01+V02 = 10+20 ‎ = V이다. 
4. 점선 내부 회로를 테브난 등가 회로로 대체하기 위해 R_L ‎ =  5ohm에 흐르는 전류 i0을 구한다. 첫번째로 테브난 저항(R_th)를 구하기 위해 모든 독립 전원을 제거한다(전압원 단락). R_L이 연결되었던 단자에서 회로를 안으로 들여다본다.

단자 a는 1ohm 저항을 통해 노드*상단 중간에 연결되며 단자 b는 노드 y 하단 중간이다. 
10v 전원이 단락되면, 노드 x와 y사이 등가 저항(R_xy)은 8ohm 저항과 저항이 병렬로 연결된것과 같다, R_th는 1ohm+R_xy이므로 5ohm이다. 이때 테브난 전압 (V_th)를 구하면, R_L 연결된 단자 개방. 두 단자 사이 전압을 구해야하므로, V_th = Vab = V_x-V_y이다. 이때 전압 분배 법칙을 사용해서 V_th = 10V * (8/(4+8+4)) = 10V*(8/16) = 5V이다. 이때 전류 i0는 V_th, R_th, R_L 저항이 모두 직렬 연결된 회로가 됨으로 옴의 법칙을 사용해 구하면 i0‎ = 5V/(5ohm+5ohm) = 5/10A 이므로 i0=0.5A이다. 
5. 이상적인 변압기에서 2차측 전압 V2 파형을 구해야하므로, 1차측 전압은 V1 최대값이 +2V 최소값이 -2V인 정현파이다. V2=0.5*V1이므로, 2차측 전압 V2도 동일한 위상의 정현파가 된다. V1이 최대일때, V2는 -1V(최소)가 되며, V1이 최소일때 V2는 1V(최대)가 된다. 답변: V2의 파형은 V1과 위상이 반대이며, 최대 전압이 1V, 최소 전압이 -1V인 정현파이다

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