35AM51｜第35回 臨床工学技士国家試験 過去問
図の単相変圧器の2次側端子間に2 Ωの抵抗を接続して1次側端子に交流電圧450 Vを印加したところ、1次電流は1 Aとなった。I₂/I₁の値はどれか。
解答・解説を見る
正解: 4
正答
4
公式正答は 4 です。正答内容は 15 です。
この問題のポイント
この問題では理想変圧器の電力保存則と電流比の計算が問われている。一次側の電力が二次側に等しくなることを利用して、二次側の電流を算出し、電流比を求める。
解説
一次側の電圧は450V、電流は1Aなので、電力P1は450V×1A＝450Wとなる。二次側の抵抗は2Ωであり、電力保存則よりP2＝P1＝450W。電力P2＝I2²×Rより、I2＝√(450/2)＝√225＝15Aとなる。一次電流I1＝1Aなので、I2/I1＝15A/1A＝15である。選択肢4が正解となる。
選択肢の確認
選択肢1：1
正答ではありません。 選択肢1の「1」は、電流比が1:1であることを示しているが、一次側と二次側の電圧比が1:1でないため、電流比も1:1とはならない。
選択肢2：3
正答ではありません。 選択肢2の「3」は、電流比が3:1であることを示しているが、二次側の電力が一次側と等しくなるため、電流比はこの値にはならない。
選択肢3：5
正答ではありません。 選択肢3の「5」は、電流比が5:1であることを示しているが、二次側の電力が450Wであり、電流比がこの値では電力が一致しない。
選択肢4：15
正答です。 選択肢4の「15」は、一次電流1Aに対して二次電流が15Aとなるため、電流比が15:1となり、正解である。
選択肢5：30
正答ではありません。 選択肢5の「30」は、電流比が30:1であることを示しているが、二次側の電力が450Wであり、電流比がこの値では電力が一致しない。
覚えるポイント
- 理想変圧器では一次側と二次側の電力が等しいことを覚える。
- 電流比は電圧比の逆数であり、電力保存則から導き出すことができる。
- 電力P＝I²Rの公式を正確に覚えておくことで、電流を計算できる。
掲載内容は受験学習用に編集しています。正式な正答・採点上の取扱いは、各試験実施機関の発表を優先してください。 情報の確認方法と訂正窓口は編集方針に掲載しています。 本サービスは診断・治療・臨床判断を目的とするものではありません。
問題文・正答・解説に誤りを見つけたら、この問題の誤りを報告する（[email protected]）までお知らせください。確認して修正します。