正答3
解説
励磁アドミタンス Y0 を無視した変圧器の簡易等価回路を、巻線比 a を用いてすべて二次側へ換算する問題である。
二次側換算では電圧は aV1、電流は I1／a、一次側のインピーダンスは a² 倍されるので、直列インピーダンスは Z＝(a²r1＋r2)＋j(a²x1＋x2) となる。
二次端子電圧 V2 は、換算した一次側電圧 aV1 から、この直列インピーダンスでの電圧降下 Z·(I1／a) を差し引いた値、すなわち V2＝aV1－{a²r1＋r2＋j(a²x1＋x2)}(I1／a) で与えられる。
これが正答である。
＋符号の式は負荷時に生じる電圧降下を加算してしまっており向きが誤り、r1＋a²r2 のように一次側だけ換算せず二次側を a² 倍する式は換算の対象を取り違えている。