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変圧器の等価回路と計算 ミニテスト【第3回】

変圧器の等価回路と計算」のミニテスト第3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

変圧器の銅損は負荷率 m に対してどのように変化するか。

(1)m に比例
(2)m² に比例
(3)m に反比例
(4)m² に反比例
(5)変化しない

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正解:(2)m² に比例
銅損 Pc = m² × Pcn(Pcn:定格時の銅損)。負荷率 m が半分(0.5)になると銅損は 0.25 倍(1/4)になります。負荷電流の 2 乗に比例する I²R の損失だからです。

第2問

%Z を使って求められるものとして、最も重要なものはどれか。

(1)鉄損
(2)効率
(3)短絡電流
(4)励磁電流
(5)温度上昇

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正解:(3)短絡電流
短絡電流 Is =(100 ÷ %Z)× 定格電流。%Z が小さいほど短絡電流は大きくなり、遮断器の容量選定に直結します。%Z は変圧器の最重要パラメータの一つです。

第3問

変圧器の電圧変動率 ε ≈ %R cosθ + %X sinθ において、力率 cosθ = 1.0 のとき正しいものはどれか。

(1)ε = 0
(2)ε = %R
(3)ε = %X
(4)ε = %R + %X
(5)ε = %Z

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正解:(2)ε = %R
cosθ = 1.0 → sinθ = 0 なので
ε = %R × 1 + %X × 0 = %R
力率 1.0 では抵抗分だけで電圧変動率が決まります。リアクタンスの影響はゼロです。

第4問

変圧器の鉄損に含まれる損失の組み合わせとして、正しいものはどれか。

(1)電機子銅損と界磁銅損
(2)摩擦損と風損
(3)ヒステリシス損と渦電流損
(4)漏れ損と誘電体損
(5)表皮効果損と近接効果損

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正解:(3)ヒステリシス損と渦電流損
鉄損 = ヒステリシス損 + 渦電流損。どちらも鉄心で発生する損失です。ヒステリシス損は周波数に比例、渦電流損は周波数の 2 乗に比例します。

第5問

定格容量 500 kVA、鉄損 1,000 W、定格銅損 4,000 W の変圧器。全負荷、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)98.0
(4)98.8
(5)99.2

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正解:(4)98.8
出力 = 500 × 1.0 × 0.8 = 400 kW = 400,000 W
損失 = 1,000 + 4,000 = 5,000 W
η = 400,000 ÷ 405,000 × 100 = 98.8 %

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