電験三種（第三種電気主任技術者）「機械」のうち、変圧器の原理と等価回路の問題です（大分類：変圧器・重要度B）。一問一答5問 → 五肢択一3問の順に解き、解答・解説は各問題の下を開いて確認してください。
一問一答（○×）
重要度：B 難易度：★☆☆
問1：理想変圧器では、一次と二次の電圧比は巻数比に等しく、電流比も巻数比に等しい。
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正解：×
理想変圧器では V1／V2＝N1／N2＝a ですが、電流比は I1／I2＝N2／N1＝1／a で、巻数比の逆数になります（入力と出力の電力が等しいため）。
重要度：B 難易度：★☆☆
問2：変圧器の励磁電流は、磁束をつくる磁化電流と、鉄損を供給する鉄損電流の和（フェーザ和）である。
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正解：○
励磁電流は、電圧より90°遅れの磁化電流と、電圧と同相の鉄損電流のフェーザ和です。
重要度：B 難易度：★☆☆
問3：変圧器の二次側を開放した無負荷のとき、一次側に流れる電流は小さく、励磁電流に等しい。
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正解：○
無負荷では二次電流が0なので、一次電流は磁束をつくり鉄損を供給する励磁電流だけで、定格電流に比べて小さい値（数%程度）です。
重要度：B 難易度：★★☆
問4：変圧器の一次電圧を一定にして周波数を下げると、鉄心の磁束が減り、励磁電流は減少する。
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正解：×
E＝4.44fNΦmより、電圧一定で周波数を下げると最大磁束Φmは周波数に反比例して増えます。磁束が増えると（磁気飽和にも近づき）励磁電流は増加します。
重要度：B 難易度：★☆☆
問5：変圧器の鉄心には、ヒステリシス損と渦電流損を減らすため、けい素鋼板を積層したものを用いる。
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正解：○
けい素を含む鋼板でヒステリシス損を減らし、薄い板を絶縁して積層することで渦電流損を減らします。
五肢択一
重要度：B 難易度：★☆☆
問6：巻数比（一次巻数÷二次巻数）が20の単相変圧器の二次側に、2Ωの抵抗負荷を接続した。この負荷を一次側から見た値（一次側に換算した値）〔Ω〕として、正しいものはどれか。
- 0.1
- 2.0
- 40.0
- 80.0
- 800.0
【第6問：正解と解説】
正解：5
正解は5です。
二次側のインピーダンスを一次側に換算するには a² を掛けます。
2×20²＝800Ω
1：誤り。巻数比aで割った値です。
2：誤り。換算していない値です。
3：誤り。巻数比aを掛けた値です（a²を掛けます）。
4：誤り。桁を誤った値です。
5：正しい。
重要度：B 難易度：★☆☆
問7：周波数50Hz、一次巻線の巻数1,000の変圧器で、鉄心の最大磁束が2.0×10⁻³Wbのとき、一次巻線の誘導起電力の実効値〔V〕として、最も近いものはどれか。
- 100
- 222
- 314
- 444
- 628
【第7問：正解と解説】
正解：4
正解は4です。
E＝4.44fNΦm＝4.44×50×1,000×2.0×10⁻³＝444V（最大値は2πfNΦm≒628V、その1／√2）
1：誤り。fNΦmだけの値です。
2：誤り。1／2にした値です。
3：誤り。πfNΦmとした値です。
4：正しい。
5：誤り。最大値（2πfNΦm）です。
重要度：B 難易度：★★☆
問8：変圧器の等価回路に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。ただし、巻数比（一次巻数÷二次巻数）をaとする。
- 簡易等価回路では、励磁回路を電源側（一次端子側）に移して計算を簡単にする。
- 等価回路の巻線抵抗は、銅損を表す。
- 等価回路の漏れリアクタンスは、漏れ磁束による電圧降下を表す。
- 二次側の電圧を一次側に換算するには、二次電圧にaを掛ける。
- 二次側の電流を一次側に換算するには、二次電流にaを掛ける。
【第8問：正解と解説】
正解：5
正解は5です。
1：正しい。
2：正しい。
3：正しい。
4：正しい。V2′＝aV2です。
5：誤り。電流は巻数比の逆数に比例するので、二次電流を一次側に換算するには1／aを掛けます（I2′＝I2／a）。
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