変圧器と電気エネルギー ― 問題点と解決策
1.理想的な変圧器の一次コイルは電圧源に接続され、二次コイルは下図のようにランプに接続されます。
A. 一次ループが減少するとランプが暗くなります
B. 二次ループを増やすとランプは明るくなる。
C. 一次電圧を上げるとランプは暗くなります
D.一次ループを小さくすると、ランプは明るくなります。
E. ループを変更しても光は同じです
解決策
コイルの巻数の変化は、変圧器の種類のみに影響します。一次側の巻数を減らして二次側の巻数を増やすと、この変圧器は昇圧変圧器となり、電圧を上昇させます。同様に、コイルの巻数を調整して二次側の巻数を減らすと、この変圧器は降圧変圧器となり、電圧を低下させます。
電源電圧が上昇すると電流の強さが減少するため、電力は一定（P = VI）になることに注意してください。電力とは、一定時間における電気エネルギーの変化のことです。入力電力と出力電力が等しい場合、消費されるエネルギー量も同じになります。
明るさや暗さは、光エネルギーに変換される電気エネルギーの量（多かれ少なかれ）と関連しています。多くの電気エネルギーが光エネルギーに変換されれば明るい光になり、逆に電気エネルギーが光エネルギーに変換されなければ暗い光になります。電力は一定であり、電気エネルギーも一定なので、光も一定です。
正解はEです。
2. 下の図は理想的な変圧器を示しています。一次コイルは電圧源に接続され、二次コイルはランプ（L）に接続されています。このとき、ランプの状態は…
A. 主ループを変更したときの通常の明るさ
B. 主電源電圧が上昇すると暗くなる
C. 二次ループが増加すると明るくなる
D. 二次ループが増加すると暗くなる
E. 主ループが縮小すると明るくなる
解決策：
入力電力 = P = VI = (200ボルト)(2アンペア) = 400ワット = 出力電力
変圧器は電圧を下げるだけで、電力は下げません。電力は一定に保たれるため、電圧が下がると電流は増加します（P = VI）。入力電力と出力電力は同じなので、一定時間内に使用される電気エネルギーも同じです。したがって、光は変化しません。
正解はAです。
3.
二次コイルは電球に接続され、一次コイルは電圧源に接続されている。電球が点灯する…
A. 主ループの数を増やすと明るくなる
B. 二次ループの数を増やすと明るくなる
C. 二次ループの数が一次ループの数と等しい場合、より明るくなる。
D. 一次電圧が上昇すると暗くなる
E. 一次電圧と二次ループ数が増加すると、暗くなる。
解決策
正解はありません
