第一種電気工事士 一問一答｜練習問題 第143問

解説

結論として、変圧器の効率は鉄損（無負荷損）と銅損（負荷損）が等しくなる負荷点で最大になる。理由は、鉄損は負荷に関係なく一定、銅損は負荷電流の2乗に比例して増えるため、両損失の和を最小化すると両者が一致する点に最大効率が現れるからである。誤答を検討すると、鉄損が銅損の2倍や銅損が鉄損の2倍の状態では損失の和が最小にならず効率は最大値より下がる。無負荷時は出力が0なので効率も0であり最大ではない。試験対策では「最大効率＝鉄損＝銅損」を公式として暗記し、配電用変圧器は一日の大半が軽負荷なので、定格より低い負荷率（例えば50〜70%）で最大効率になるよう設計される点も押さえる。