第一種電気工事士 予想問題｜練習問題 第15問

解説

結論として「鉄損と銅損が等しくなる負荷のとき」効率が最大となる。理由は、変圧器の損失は負荷に無関係でほぼ一定の鉄損（無負荷損）と、負荷電流の2乗に比例する銅損（負荷損）に分けられ、効率は固定損である鉄損と可変損である銅損が等しくなる負荷率で最大になるという性質があるからである。誤答を検討すると、無負荷時は出力がゼロで効率もゼロ、定格（全負荷）時は一般に銅損が鉄損より大きく必ずしも最大効率点ではない、銅損が鉄損の2倍では損失が増え効率は下がる。実際の配電用変圧器は一日の平均的な負荷率で効率が高くなるよう、最大効率点を全負荷の50〜75％付近に設計することが多い。「最大効率は鉄損＝銅損」を公式として暗記し、損失の内訳（固定損と可変損）と結びつけて理解する。