第三種電気主任技術者・2021年度・機械
2021年度 機械 問15(a)
定格容量が10kV・Aで、全負荷における銅損と鉄損の比が2:1の単相変圧器がある。力率1.0の全負荷における効率が97%であるとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし、定格容量とは出力側で見る値であり、鉄損と銅損以外の損失は全て無視するものとする。
全負荷における銅損は何 [W]になるか、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
出典:第三種電気主任技術者 2021年度 機械 問15(a)
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正答:(2)
要点
正解は(2)。定格出力10kVA、力率1.0、効率97%から全損失を求め、銅損:鉄損=2:1 に分けます。全損失約309Wのうち銅損は約206Wです。
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定格出力 Pout=10 kVA×1.0=10000 W
効率 η=0.97 なので、
η=Pout+PlossPout⟹0.97=10000+Ploss10000
10000+Ploss=0.9710000≈10309.3 W
Ploss≈309.3 W
全損失 Ploss は銅損 Pc と鉄損 Pi の和であり、比率が Pc:Pi=2:1 なので、Pc=2Pi。
Pc+Pi=3Pi=309.3⟹Pi≈103.1 W
Pc=2×103.1=206.2 W
よって、最も近い 206 [W] が正解。