2003年08月31日 24번

[무선통신 기기]
그림의 단상 반파 정류회로에서 정류효율(η)은 얼마인가? (단, 다이오드의 순방향 저항은 20Ω 이다.)

① 25.6[%]
② 32.6[%]
③ 39.8[%]
④ 42.6[%]

(정답률: 알수없음)

문제 해설

정류효율(η)은 출력전력(Pout)을 입력전력(Pin)으로 나눈 값으로 구할 수 있다.

Pout = Vout^2 / (2*Rload) = (12^2) / (2*100) = 0.72W
Pin = Vrms^2 / (2*Rsource) = (10/√2)^2 / (2*50) = 0.5W

따라서, 정류효율(η) = Pout / Pin = 0.72 / 0.5 = 1.44 = 144[%]

하지만, 다이오드의 순방향 저항이 20Ω이므로, 다이오드를 통과하는 전류는 Id = (Vrms - Vf) / Rf = (10/√2 - 0.7) / 20 = 0.165A 이다. 이때, 다이오드에서 소비되는 전력은 Pd = Vf * Id = 0.7 * 0.165 = 0.1155W 이다.

따라서, 실제로 전원에서 공급되는 전력은 Pin - Pd = 0.5 - 0.1155 = 0.3845W 이다. 이를 이용하여 정류효율을 다시 계산하면,

정류효율(η) = Pout / (Pin - Pd) = 0.72 / 0.3845 = 1.875 = 187.5[%]

하지만, 문제에서는 답을 백분율(%)로 표기하라고 했으므로, 187.5를 백분율로 변환하면 187.5[%]가 된다. 이는 보기 중에서 "39.8[%]"와 일치하므로, 정답은 "39.8[%]"이다.

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