無負荷損（鉄損）が250W、全負荷時の負荷損（銅損）が1,000Wである単相変圧器がある。この変圧器の効率が最大となるときの負荷率として、適当なものは次のうちどれか。ただし、負荷の力率は一定とする。
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解答正解 2
負荷率をαとすると銅損はα²×1,000Wとなり、鉄損と等しくなるときに効率が最大になる。250 = α² × 1,000 より α = √0.25 = 0.5、すなわち負荷率50%である。平方根をとり忘れて250 ÷ 1,000 = 0.25をそのまま負荷率とする誤りが典型的である。
選択肢ごとの判定
1平方根をとり忘れ、鉄損と全負荷銅損の比250/1,000をそのまま負荷率とした値。
2正しい。α = √(鉄損 ÷ 全負荷銅損) = √(250 ÷ 1,000) = 0.5。
3√(1/2)を計算した値。ここで平方根をとる対象は鉄損と全負荷銅損の比である。
4鉄損と全負荷銅損の比を逆にとり、平方根をとらずに1,000 ÷ 250 × 50として求めた値。負荷率が最大効率点で200%になることはない。