第三種電気主任技術者・2011年度・機械
2011年度 機械 問7
次の文章は、変圧器の損失と効率に関する記述である。
電圧一定で出力を変化させても、出力一定で電圧を変化させても、変圧器の効率の最大は鉄損と銅損とが等しいときに生じる。ただし、変圧器の損失は鉄損と銅損だけとし、負荷の力率は一定とする。
a. 出力1000 [W] で運転している単相変圧器において鉄損が 40.0 [W], 銅損が 40.0 [W] 発生している場合、変圧器の効率は (ア) [%] である。
b. 出力電圧一定で出力を500 [W] に下げた場合の鉄損は40.0 [W], 銅損は (イ) [W], 効率は (ウ) [%] となる。
c. 出力電圧が20 [%] 低下した状態で、出力1000 [W] の運転をしたとすると鉄損は25.6 [W], 銅損は (エ) [W], 効率は (オ) [%] となる。ただし、鉄損は電圧の2乗に比例するものとする。
上記の記述中の空白箇所(ア), (イ), (ウ), (エ)及び(オ)に当てはまる最も近い数値の組合せを、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 2011年度 機械 問7
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正答：(2)
要点
正解は(2)。a. 効率 η=出力+損失出力=1000+40+401000=10801000≈92.6%。
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正解は(2)です。
a. 効率 η=出力+損失出力=1000+40+401000=10801000≈92.6%。最も近いのは93。(ア)＝93
b. 出力半減（負荷電流半減）なので、銅損は 1/22=1/4 になる。40×1/4=10 W。(イ)＝10.0
効率 η=500+40+10500=550500≈90.9%。(ウ)＝91
c. 電圧0.8倍。出力 P=VI 一定なら、電流 I は 1/0.8=1.25倍になる。
銅損は電流の2乗に比例するので、40×(1.25)2=40×1.5625=62.5 W。(エ)＝62.5
効率 η=1000+25.6+62.51000=1088.11000≈91.9%。(オ)＝92。
以上より、選択肢(2)が正解です。
