2級電気工事施工管理技士 (第一次検定) 電気工学等 (電気理論・電気機器・電力) 練習問題 第29問: 定格容量 100 kV·A、鉄損 1.0 kW、定格負荷時の銅損 2.0 kW の単相変圧器が、80 kV·A、力率 1.0 の負荷に電力を供給している。このと

「約 97.2 %」が正解です。銅損は負荷電流の 2 乗に比例するので、負荷が定格の 80 kV·A ÷ 100 kV·A = 0.8 倍のときの銅損は 2.0 kW × 0.8² = 1.28 kW です。

力率 1.0 なので出力は 80 kV·A × 1.0 = 80 kW、鉄損は負荷にかかわらず 1.0 kW です。効率 = 出力 ÷ (出力 + 鉄損 + 銅損) × 100 = 80 ÷ (80 + 1.0 + 1.28) × 100 = 80 ÷ 82.28 × 100 ≒ 97.2 % となります。

「約 96.4 %」は銅損を定格負荷時の 2.0 kW のまま用いた値 (80 ÷ 83 × 100)、「約 98.4 %」は鉄損を損失に含めなかった値 (80 ÷ 81.28 × 100)、「約 98.8 %」は銅損を損失に含めなかった値 (80 ÷ 81 × 100) です。定格より軽い負荷のときは、定格負荷時の銅損に負荷の割合の 2 乗を掛けて銅損を求めることと、効率の分母には出力と全損失の和を置くことを確かめておきましょう。