【問題】
【難易度】★☆☆☆☆(易しい)
変圧器の規約効率を計算する場合,巻線の抵抗値を\( \ 75 \ \)℃の基準温度の値に補正する。
ある変圧器の巻線の温度と抵抗値を測ったら,\( \ 20 \ \)℃のとき\( \ \mathrm {1.0 \ \Omega } \ \)であった。この変圧器の\( \ 75 \ \)℃における巻線抵抗値\( \ \mathrm {[ \Omega ]} \ \)として,最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
ただし,巻線は銅導体であるものとし,\( \ T \ \mathrm {[ ℃ ]} \ \)と\( \ t \ \mathrm {[ ℃ ]} \ \)の抵抗値の比は,
\[
\begin{eqnarray}
\left( 235+T\right) : \left( 235+t \right) \\[ 5pt ]
\end{eqnarray}
\]
である。
(1) \( \ \mathrm {0.27} \ \) (2) \( \ \mathrm {0.82} \ \) (3) \( \ \mathrm {1.22} \ \) (4) \( \ \mathrm {3.75} \ \) (5) \( \ \mathrm {55.0} \ \)
【ワンポイント解説】
問題文で温度と抵抗値の関係が与えられているので,その通りに解けば解けます。ほぼ数学の問題なので,できれば落としたくない問題です。
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【解答】
解答:(3)
\( \ \mathrm {75} \ \)℃における抵抗値を\( \ R_{75} \ \mathrm {[\Omega ]} \ \)とすると,\( \ 20 \ \)℃のときの抵抗値が\( \ R_{20}=1.0 \ \mathrm {[\Omega ]} \ \)なので,
\[
\begin{eqnarray}
\frac {R_{75}}{R_{20}}&=&\frac {\mathrm {235+T}}{\mathrm {235+t}} \\[ 5pt ]
\frac {R_{75}}{1.0}&=&\frac {\mathrm {235+75}}{\mathrm {235+20}} \\[ 5pt ]
R_{75}&=&\frac {\mathrm {310}}{\mathrm {255}}\times 1.0 \\[ 5pt ]
R&≒&\mathrm {1.22} \ \mathrm {[\Omega ]} \\[ 5pt ]
\end{eqnarray}
\]
と求められる。