理想変圧器の一次電流

正解

正解：1．1A

解き方

1. 理想変圧器では，二次電圧は一次電圧の1/a，二次電流は一次電流のa倍になる。二次電圧 V₂ ＝ V/a ＝ 2000/20 ＝ 100V，二次電流 I₂ ＝ 100/5 ＝ 20A である。
2. 一次電流は I₁ ＝ I₂/a ＝ 20/20 ＝ 1A となる。一次側から見た抵抗 a²R ＝ 400×5 ＝ 2000Ω を使って I₁ ＝ 2000/2000 ＝ 1A と求めてもよい。
3. 理想変圧器では損失がないので，一次入力 2000×1 ＝ 2000W と二次の消費電力 100×20 ＝ 2000W が等しいことでも確かめられる。

選択肢ごとの解説

1. 1．正しい。I₁ ＝ 1Aである。
2. 2．誤り。I₁ ＝ 3Aなら一次入力は6000Wとなり，二次の消費電力2000Wと合わない。
3. 3．誤り。I₁ ＝ 5Aなら一次入力は10000Wとなり，二次の消費電力と合わない。
4. 4．誤り。I₁ ＝ 10Aなら一次入力は20000Wとなり，二次の消費電力と合わない。