定格容量 10 [kV・A]、定格一次電圧 1000 [V]、定格二次電圧 100 [V] の単相変圧器で無負荷試験及び短絡試験を実施した。高圧側の回路を開放して低圧側の回路に定格電圧を加えたところ、電力計の指示は 80 [W] であった。
次に、低圧側の回路を短絡して高圧側の回路にインピーダンス電圧を加えて定格電流を流したところ、電力計の指示は 120 [W] であった。
巻線の高圧側換算抵抗 \(r_{12}\) [\(\Omega\)] の値として、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(2)。短絡試験は高圧側で行われています。この時の電力計の指示 120 [W] は全負荷銅損 \(P_c\) に相当します。高圧側の定格電流 \(I_{1n}\) は、 高圧側換算抵抗 \(r_{12}\) は、銅損の式 \(P_c = I_{1n}^2 r_{12}\) より求められます。
詳細解説
短絡試験は高圧側で行われています。この時の電力計の指示 120 [W] は全負荷銅損 \(P_c\) に相当します。
高圧側の定格電流 \(I_{1n}\) は、
\[ I_{1n} = \dfrac{P_n}{V_{1n}} = \dfrac{10 \times 10^3}{1000} = 10 \, \text{[A]} \]
高圧側換算抵抗 \(r_{12}\) は、銅損の式 \(P_c = I_{1n}^2 r_{12}\) より求められます。
\[ 120 = 10^2 \times r_{12} \]
\[ r_{12} = \dfrac{120}{100} = 1.2 \, [\Omega] \]
よって、(2)が正解です。
