2003년08월10일 37번
[무선통신 기기] 기전력 2V, 내부저항 0.1Ω 인 전지가 100개 있다. 이 전지를 전부사용하여 2.5Ω 의 부하저항에 최대 전류를 흘리기 위한 전지의 접속 방법은?
- ① 100 개의 전지를 직렬로 접속
- ② 50 개의 전지를 직렬로 접속한 후 2 개조를 병렬로 접속
- ③ 25 개의 전지를 직렬로 접속한 후 4 개조를 병렬로 접속
- ④ 20 개의 전지를 직렬로 접속한 후 5 개조를 병렬로 접속
(정답률: 알수없음)
문제 해설
전지의 전압은 직렬 접속 시 더해지므로 50개의 전지를 직렬로 접속하면 전압은 100V가 된다. 이때 부하저항 2.5Ω에 최대 전류를 흘리기 위해서는 오므로, 최대 전류는 40A가 된다. 전지의 내부저항이 0.1Ω이므로, 전류가 흐르는 전지의 저항은 0.1Ω x 50 = 5Ω가 된다. 따라서, 전압이 100V이고 전류가 40A인 경우, 전압과 전류에 대한 오므로는 2.5Ω이므로, 전지의 개수를 줄이기 위해 2개의 전지를 병렬로 접속하여 전압은 그대로 100V로 유지하면서 전류를 2배로 늘릴 수 있다. 따라서, 50 개의 전지를 직렬로 접속한 후 2 개조를 병렬로 접속하는 것이 가장 효율적인 방법이다.
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