[9급 국가직 전기이론 2026년 6번]

내부 임피던스 = 0.5 + 1.5 [Ω]인 전원과 임피던스 = 1.5 + 0.5 [Ω]인 선로에 부하를 직렬로 연결하였다. 최대 평균전력을 공급하기 위한 부하 임피던스[Ω]는?
전기이론
  1. ①2 - 0.5
  2. ②2 - 2
  3. ③2 + 0.5
  4. ④2 + 2

선지를 골라 바로 채점해 보세요.

정답 ② — 최대 평균전력 전송 조건은 부하 임피던스가 전원 측의 등가 임피던스의 복소 공액과 같을 때이다. 전원 내부 임피던스와 선로 임피던스를 합한 등가 임피던스의 복소 공액을 계산하여 정답을 찾는다.

선지별 오답 이유

  • ① 2 - j0.5는 계산된 값과 다르며, 허수부가 -j2가 아닌 -j0.5이다.
  • ② 2 - j2는 전원과 선로를 합한 등가 임피던스 Zth=Zg+Zl=(0.5+j1.5)+(1.5+j0.5)=2+j2Z_{th} = Z_g + Z_l = (0.5+j1.5) + (1.5+j0.5) = 2+j2의 복소 공액인 2−j22-j2와 일치하므로, 최대 전력 전송 조건에 부합한다.
  • ③ 2 + j0.5는 계산된 값과 다르며, 실수부와 허수부 모두 일치하지 않는다.
  • ④ 2 + j2는 전원 측 등가 임피던스 ZthZ_{th} 자체이며, 최대 전력 전송을 위한 부하 임피던스는 ZthZ_{th}의 복소 공액이어야 한다.

관련 개념

교류 회로에서 최대 평균전력 전송 정리는 부하 임피던스(ZLZ_L)가 전원 측 등가 임피던스(ZthZ_{th})의 복소 공액(Zth∗Z_{th}^*)과 같을 때 부하로 최대 전력이 전달된다는 원리입니다. 이때 ZL=Rth−jXthZ_L = R_{th} - jX_{th}가 됩니다. 이 정리는 부하에 전달되는 전력의 절대량을 최대로 하는 데 중점을 둡니다.

출처: 인사혁신처 공개 기출(공공데이터포털, 이용허락 제한 없음) · AI 초안 → 검수 완료 (2026-09-18)

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