【電気工事士１種】変圧器の鉄損(うず電流損とヒステリシス損)と銅損の特徴(H30年度問12)

問題＜H30年問12＞
変圧器の鉄損に関する記述として、正しいものは。

＜解答の選択肢＞

— 答え —
正しいのは、２の「(変圧器の)一次電圧が高くなると、鉄損は増加する」

【出典：平成30年度第一種電気工事士筆記試験問12】

解法と解説

変圧器の損失に関する問題は、R3年に出題され、13年で 4回出題の合格の分かれ道項目へ昇格。~~合格分かれ道事項のマスタ－後での学習を。~~

変圧器の効率はかなり良いのだが、それでも効率 100% = 損失無しというわけにはいかない。

で、理解して覚えて欲しいのがこの図(?)

変圧器での損失は大きく２種類あって、鉄損と銅損。

鉄損は、変圧器を構成する鉄心で起こる損失。その内訳がうず電流損とヒステリシス損。

図に示したように、
・うず電流損は一次電圧の２乗に比例。
・ヒステリシス損は一次電圧の２乗に比例し、周波数に反比例。

一方の銅損は、「銅の損失」の文字通り、巻線という名の銅線に流れる電流によるジュール発熱。

以上の知識を元にすると、鉄損＝うず電流損＋ヒステリシス損　だから、選択肢の３と４はダメ。

残る１と２は、知らないとヤマ勘になってしまうが、

１．ヒステリシス損は周波数に反比例するから、「鉄損が一定」は怪しい
２．うず電流損、ヒステリシス損ともに一次電圧の２乗に比例するので、「一次電圧が高くなると鉄損は増加」は正しい。

という感じで、２が正しい記述と解答していく。

変圧器の損失については、下の図を理解(記憶)すべし。

・変圧器の解説