73PM76｜第73回 診療放射線技師国家試験 過去問

正答

1

この問題のポイント

一定電圧・一定負荷電流の変圧器で、周波数上昇が磁束・鉄損・銅損へ与える影響を追います。

解説

正弦波変圧器では最大磁束密度Bₘは概ねV/fに比例するため、電圧一定で周波数を上げるとBₘが低下します。ヒステリシス損はfBₘⁿ、渦電流損はf²Bₘ²に依存し、実用変圧器の総鉄損は低下します。一方、負荷電流一定なら巻線のI²Rで決まる銅損は変化しません。

選択肢の確認

1

1．減少する 変化しない

判定：正答（記述は正しい）。 周波数上昇で磁束密度が下がるため鉄損は減少し、負荷電流一定なので銅損は変化しません。

2

2．増加する 変化しない

判定：正答ではない（記述は誤り）。 周波数だけでなく磁束密度がV/fに従って低下するため、鉄損を増加とするのは不適切です。

3

3．増加する 増加する

判定：正答ではない（記述は誤り）。 負荷電流が一定なら銅損I²Rは増加せず、鉄損の方向も逆です。

4

4．変化しない 減少する

判定：正答ではない（記述は誤り）。 銅損は負荷電流と巻線抵抗が同じなら減少しません。また鉄損も不変ではありません。

5

5．変化しない 増加する

判定：正答ではない（記述は誤り）。 周波数上昇だけでは負荷電流一定の銅損は増加せず、鉄損も不変ではありません。

覚えるポイント

• 電圧一定では最大磁束密度はBₘ∝1/fです。
• 銅損はI²Rなので、負荷電流と抵抗が一定なら変化しません。