密結合変圧器と理想変圧器

質問

こんにちは。初めての投稿です。

変圧器において、最も現実から離れたモデルとして、“理想変圧器”があると思います。しかし、参考書によっては“理想変圧器”を扱わず、“密結合変圧器”というものを使っていて、両者の条件を見比べて、私は「同じもの」だと判断していました。

しかし、大学の講義で「同じものですよね」と確認したところ、「その両者は違う」との教授の見解。その違いは「調べろ」の一点張りで教えてくれません。

検索でも、両者を比較しているサイトなどは見当たらず、困惑して助けを求めた次第です。よろしくお願いします。

回答No.1

nta · ベストアンサー

理想変圧器は理論モデルという意味合いが強いのですが、密結合は疎結合の対局にある相対的な性質を表すものです。確かに完全に磁束漏れや銅損、渦電流損のない「密結合変圧器」は理想変圧器のモデルで記述できますが、あくまで極限値であるという立場です。専門書において無造作に密結合－＞理想変圧器と展開しているものも見られますがあくまで一般変圧器の等価回路を念頭に入れて考えるべきものです。

お礼

回答ありがとうございます。自分の中では、ある程度「“理想～”はただ1つ、“密結合～”は条件次第で種類があるのでは？」という考えはあったのですが、まずは「定義」から入るのが筋かと思い、こういった形の質問になりました。

ntaさんの回答を読む限り、やはり「磁束漏れ」「銅損」「渦電流損」など、“条件”によって違う密結合変圧器を定義できるようですね。

「疎結合の対極」というのは聞いたことが無かったので、かなりいい判断材料になりました。ありがとうございます。

回答No.2

GTAC

変圧器に具備すべき「理想」とは何かを考えてみてはいかがでしょうか？
密結合という言葉は、単に磁界の漏れが無いという表記でしかありません。
・周波数は全て均等に伝達してくれるのでしょうか？直流からマイクロ波まで同じ損失で伝達してくれるものがあれば使いたいです。
・物理的なサイズはどうなっているのでしょう（鉄心がゼロなら磁束密度は無限大ですが、現実には製作不可能です）
・コイルがあるのでしょうか？巻き数は無限に可能でしょうか？ゼロ巻ならコイルの抵抗も考える必要が無くなり理想的です。
・電流が無限に流せるのでしょうか？発熱名あるのでしょうか
・磁束は飽和せずに使えるのでしょうか

等々、何を持って理想とするかの基準がないと「同じ」とは結論付けられません。

ちなみに電気工学、電子工学などの基礎だけでなく、無線工学、電力工学などの応用を一通りめくってみて、それぞれの分野での変圧器の使われ方を理解してはじめて求められる理想が見えてくるはずです。
教授は「そのあたりの周辺の分野を先取りして自分で調べてみろ。それが勉強だよ」とおっしゃっているように見えます。

お礼

回答ありがとうございます。GTACさんの回答では、下のntaさん同様、「条件次第で密結合変圧器は幾通りにも定義できる」様子。

教授が何の前置きもなく「密結合変圧器」という言葉を使ったため、間、髪をいれず質問したのですが、これだけ様々考察事項があるなら、簡単に答えてくれないのも頷ける気もします。
実際に、講義内で確認として発言してみるつもりです。ありがとうございました。