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変圧器の等価回路と計算 ミニテスト【第2回】

変圧器の等価回路と計算」のミニテスト第2回(全5問)です。

変圧器の等価回路と計算 ミニテスト

第1回 第2回 第3回

テストの使い方

まず自分で答えを考えてから「解答を見る」をタップしてください。間違えた問題は解説記事に戻って確認すると効果的です。

第1問

変圧器の鉄損を測定する試験はどれか。

(1)短絡試験
(2)無負荷試験
(3)温度上昇試験
(4)絶縁抵抗試験
(5)耐電圧試験

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正解:(2)無負荷試験
無負荷試験では二次側を開放するため電流がほぼ流れず銅損はゼロ。ワットメータが示す電力 = 鉄損です。「無負荷→鉄損、短絡→銅損」のペアで覚えましょう。

第2問

変圧器の全日効率を改善するために最も重要なことはどれか。

(1)銅損を下げる
(2)鉄損を下げる
(3)冷却効率を上げる
(4)巻数比を変える
(5)鉄心を大きくする

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正解:(2)鉄損を下げる
変圧器は 24 時間通電されるため、鉄損は負荷に関係なく常に 24 時間発生し続けます。銅損は負荷がかかっている時間だけなので、全日効率には鉄損の低減が最も効果的です。

第3問

鉄損 250 W、定格銅損 1,000 W の変圧器の効率が最大となる負荷率 m はどれか。

(1)0.25
(2)0.35
(3)0.50
(4)0.65
(5)0.75

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正解:(3)0.50
m = √(Pi/Pcn) = √(250/1,000) = √0.25 = 0.50
50 %負荷時に銅損 = 0.5² × 1,000 = 250 W = 鉄損となり、効率最大です。

第4問

変圧器の %R = 2.0 %、%X = 4.0 %、力率 cosθ = 0.8(遅れ)のとき、電圧変動率 [%] はどれか。

(1)2.4
(2)3.2
(3)4.0
(4)4.8
(5)5.6

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正解:(3)4.0
cosθ = 0.8 → sinθ = 0.6
ε = 2.0 × 0.8 + 4.0 × 0.6 = 1.6 + 2.4 = 4.0 %

第5問

定格容量 200 kVA の変圧器。鉄損 500 W、定格銅損 2,000 W。半負荷(m = 0.5)、力率 0.8 のとき、効率 [%] に最も近いものはどれか。

(1)96.8
(2)97.6
(3)98.8
(4)99.0
(5)99.4

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正解:(3)98.8
出力 = 200 × 0.5 × 0.8 = 80 kW = 80,000 W
銅損 = 0.5² × 2,000 = 500 W
総損失 = 500 + 500 = 1,000 W
η = 80,000 ÷ 81,000 × 100 = 98.8 %
半負荷で鉄損 = 銅損なので、このとき効率が最大です。

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