発電所で発電された交流の電圧は、変圧器によって異なる電圧に変換される。その電力は送電線によって遠方に送電される。図4は変圧器の基本構造の模式図である。
(問4)次の文章中の空欄ア・イに入れる語句と式の組合せとして最も適当なものを、後の①~⑧のうちから一つ選べ。
変圧器の一次コイルに交流電流を流すと、鉄心の中に変動する磁場(磁界)が発生し、アによって二次コイルに変動する電圧が発生する。
理想的な変圧器では、変圧器への入力電圧が \(V_1\) であるとき、変圧器からの出力電圧 \(V_2\) は、一次コイルの巻き数を \(N_1\) 、二次コイルの巻き数を \(N_2\) とすると、\(V_2\) =イで表される。
ア | イ | |
---|---|---|
① | 右ねじの法則 | \(\sqrt{{\large\frac{N_2}{N_1}}}V_1\) |
② | 右ねじの法則 | \({\large\frac{N_2}{N_1}}V_1\) |
③ | 右ねじの法則 | \(\sqrt{{\large\frac{N_1}{N_2}}}V_1\) |
④ | 右ねじの法則 | \({\large\frac{N_1}{N_2}}V_1\) |
⑤ | 電磁誘導 | \(\sqrt{{\large\frac{N_2}{N_1}}}V_1\) |
⑥ | 電磁誘導 | \({\large\frac{N_2}{N_1}}V_1\) |
⑦ | 電磁誘導 | \(\sqrt{{\large\frac{N_1}{N_2}}}V_1\) |
⑧ | 電磁誘導 | \({\large\frac{N_1}{N_2}}V_1\) |
#共テ23本試物理基礎
ア
右ねじの法則というのは磁場や電流の「向き」を決める法則です。
電圧(起電力)が発生するのは、磁場が変化すると電流が流れるという 電磁誘導 の法則のためです。
イ
理想的な変圧器では
\(\large\frac{N_1}{N_2} = \large\frac{V_1}{V_2}\)
であり、変形すると
\(V_2 = {\large\frac{N_2}{N_1}}V_1\)
です。
答えは ⑥ です。