問題定格容量 100 kVA の変圧器で、鉄損が 0.5 kW、定格負荷(全負荷)時の銅損が 2.0 kW である。この変圧器の効率が最大となるのは、定格容量の何%の負荷のときか。最も近いものを選べ。
- a200%
- b100%
- c50%
- d25%
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正解:c. 50%
正解は「50%」。鉄損は負荷によらず一定で、銅損は負荷率の2乗に比例する。効率が最大になるのは鉄損と銅損が等しいときなので、負荷率を x とすると 0.5=2.0×x² より x=0.5、すなわち 50% である。「200%」は誤り。鉄損と銅損の比を逆にして √(2.0/0.5)=2 とした値で、定格を超える過負荷になる。「100%」は誤り。全負荷時に効率が最大になると考えた値で、全負荷時の銅損は鉄損より大きいため誤りである。「25%」は誤り。平方根をとらずに鉄損/銅損=0.5/2.0=0.25 としたもので、銅損が負荷率の2乗に比例する点を落としている。
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