第一種電気工事士の過去問
平成28年度（2016年）
一般問題 問8

この問題では、図に示された回路において変流器の二次側に流れる電流がいくつか訊いています。

問題を解く上で注意すべき点として、「負荷抵抗以外のインピーダンスは無視する」とあります。これは、変圧器や変流器で発生する損失は無視して計算することを意味します。このことに注意して解いていきます。

最初に、変圧器一次側に流れる電流を求めます。先程示したように、変圧器の損失を無視するため、一次側と二次側で発生する電力は同じになります。よって次のような関係式が成り立ちます。
V₁I₁ = V₂I₂

ここでのV₁は6600V、V₂は210V、つまり変圧比を指しており、また図に示された440Aについては、I₂のことを指しているため、I₁を求める式に変形して求めると次のようになります。
I₁ = (V₂I₂) / V₁ = (210×440) / 6600 = 14[A]

次に、変流比と先程のI₁を用いて変流器の二次側の電流Iを求めます。変流器でも変圧器と同様に損失を無視できるため、電流Iは次のように求められます。
I = (5 / 25) ×I₁ = (5 / 25) × 14 = 2.8[A]

よって正解は、2番になります。

変圧器の損失は無視するとありますので、変圧器の入力と出力は等しくなります。

一次側をＩ₁とすると
Ｖ₁Ｉ₁=Ｖ₂Ｉ₂

それぞれ代入して
6600×Ｉ₁=210×440
Ｉ₁=(210/6600)×440
　 =１４(A)

変流比は25/5(A)であることから
Ｉ₁/Ｉ=25/5
14/Ｉ=5
　 Ｉ=2.8(A)

変圧器は、イメージですが電圧が落ちれば電流が増加します。イメージを持っていれば、公式に当てはめた際に間違うことはないので、常に意識してください。

変圧器は損失のない理想の場合、入力１次側・２次側の電流、電圧の積が等しいです。

そのため、1次側に流れる電流は、440A×210V/6600V=14Aとなります。

変流器の変流比が25/5Aであるとは、2次側の電流が5分の1(5/25=1/5)となると言うことです。

従って求める電流I[A]は、I[A]=2.8A/5=2.8Aとなります。

以上より、答えは２番となります。