パワーエレクトロニクス回路
理想変圧器で一次側の電圧を二次側で低い電圧に変換したときの、一次側と二次側の電流の関係として、正しいものはどれか。
- A一次側と二次側の電流は、巻数比に関係なく常に等しい
- B電圧を下げると電力も同じ割合で小さくなるので、二次側の電流も一次側より小さくなる
- C電力が等しいので、電圧を1/aにすると二次側の電流は一次側のa倍になる
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正解：C. 電力が等しいので、電圧を1/aにすると二次側の電流は一次側のa倍になる
理想変圧器では損失がないので、一次側の電力と二次側の電力が等しくなります(V1 × I1 = V2 × I2)。電圧は巻数に比例し(V1/V2 = N1/N2)、電流は巻数に反比例します(I1/I2 = N2/N1)。例えば巻数比10:1で100 Vを10 Vにしたとき、二次側に5 Aを流すと、一次側の電流は0.5 Aです。変圧器は電磁誘導で動くので交流にしか使えず、直流を変換するにはスイッチで交流にする必要があります。
- A. 電流は巻数に反比例します。等しくなるのは、巻数比が1:1のときだけです。
- B. 電圧を下げると、電力を保つために二次側の電流は大きくなります。
- C. 正しい。電圧と電流の積(電力)が、一次側と二次側で等しくなります。