定格一次電圧3000V、定格二次電圧が3300Vの単相単巻変圧器について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。なお、巻線のインピーダンス、鉄損は無視できるものとする。
この単相単巻変圧器の二次側に負荷を接続したところ、一次電圧は3000V、一次電流は100Aであった。この変圧器の直列巻線に流れる電流値 [A] として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
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要点
正解は(4)。単巻変圧器の昇圧回路で、入出力電力の等しさから二次電流を求め、直列巻線に流れる電流を判断する問題です。
詳細解説
この問題では、入力電力と出力電力を等しくおいて二次電流を求め、昇圧単巻変圧器の直列巻線に流れる電流として読み替えます。
単巻変圧器（昇圧）において、入力電圧 \(V_1=3000\text{V}\)、出力電圧 \(V_2=3300\text{V}\)、入力電流 \(I_1=100\text{A}\) です。
入出力電力は等しいので、\(V_1 I_1 = V_2 I_2\)。
\[3000 \times 100 = 3300 \times I_2 \Rightarrow I_2 = \dfrac{300000}{3300} \approx 90.9 \, [\text{A}]\]
直列巻線には負荷電流 \(I_2\) がそのまま流れます。したがって \(90.9 \, \text{A}\)。
