72PM76｜第72回 診療放射線技師国家試験 過去問

正答

3

この問題のポイント

変圧器の無負荷試験は二次側開放で鉄損、短絡試験は二次側短絡で銅損を主に測定します。

解説

銅損は巻線のI²R損失で負荷電流の2乗、したがって負荷率の2乗に比例します。鉄損は励磁された鉄心のヒステリシス損と渦電流損の和です。無負荷損は二次側を開放して定格電圧を加えたときに測る、ほぼ鉄損です。二次側短絡時の低電圧試験は銅損を測るためのものです。

選択肢の確認

1

1．銅損は負荷率の2乗に比例する。

判定：正答ではない（記述は正しい）。 電流が負荷率に比例し、銅損はI²Rなので、負荷率の2乗に比例します。

2

2．鉄損と銅損が等しいときに効率は最大となる。

判定：正答ではない（記述は正しい）。 負荷率を上げると銅損が増え、ほぼ一定の鉄損と等しくなる点で効率が最大になります。

3

3．無負荷損は二次側を短絡したときの消費電力である。

判定：正答（記述は誤り）。 無負荷損は二次側開放で測定します。二次側短絡で測る主な消費電力は銅損です。

4

4．周波数が一定のとき、渦電流損は電圧の2乗に比例する。

判定：正答ではない（記述は正しい）。 周波数一定なら磁束密度Bは電圧に比例し、渦電流損はB²に比例するため電圧の2乗に比例します。

5

5．電圧が一定のとき、ヒステリシス損は周波数に反比例する。

判定：正答ではない（記述は正しい）。 電圧一定ではB∝1/f、ヒステリシス損∝fBⁿなので、n≈2とすれば周波数に概ね反比例します。

覚えるポイント

• 無負荷試験＝二次開放・鉄損、短絡試験＝二次短絡・銅損です。
• 最大効率の条件は鉄損＝銅損です。