発電機で中のコイルが回るタイプと、磁石が回るタイプとでは発電する電気の直流、交流が違うのでしょうか??
発電機とはもっぱら直流発電だと思っていましたが、友人に聞くと違うというのです.
そして豆電球は交流でもつくのでしょうか???
~ここでは、自転車のライトの発電に関しての議論でした
 僕は直流発電であり、直流だからライトがつくものだと ばかり思っていました。友人が言うには交流に決まって るっていうのです。ほんとのところを教えてください

このQ&Aに関連する最新のQ&A

A 回答 (4件)

コイルと磁石で発電するとき、コイルに対して磁石のN極とS極が交互に来て、コイルにかかる磁力が変化したときのみ電圧が発生します。

 よってコイルからは交流が出てきます。
一般に直流発電機と呼ばれているものは、この交流を整流したもので、出てくるのは脈流になります。

[ここから余談]
無接点無脈動直流発電機(半導体とか使わずに)は、いろいろな特許が出ていますが、本当に動作するものがありません。
なぜそんなものを研究している人がいるのかというと、交流は交流電磁界損失により直流よりも減衰が大きい(hajime40さんのアドバイスは、「直流は高電圧化が難しいので、大電流が必要となり減衰が大きい」という意味だと思います)ので、直流での電圧の変換が容易にできれば、電力システムが交流から直流に変革される可能性があります。(でもできなくても誰も落ち込まない。 エジソンもテスラもできずに、泥沼になったことなんだから)
    • good
    • 0

電球は基本的に交流・直流どちらでも点灯可能です。

家庭用の電源(コンセントなど)は交流電源です。豆電球も家庭用の電球もその点灯する原理はまったく同じ(フィラメントに電流が流れ発熱し熱と共に光を出すというもので、十分な温度まで加熱できれば、電流の種類とは無関係です)です。ただし、電圧が異なるで豆電球をコンセントにつないだりはしないでください。

発電機については多くの場合交流発電機が用いられています。自転車の発電機はコイルの中で永久磁石を回転させることで発電していますので出力は当然交流です。コイルの中で永久磁石が回転しているのでコイルを切る磁界はNSNS・・・・と連続で変化していますのでコイルに発生する電流の方向も磁界が反転するたびに反転します。すなわち交流発電機ということです。発電機の中には直流を出力するものも無くは無いのですが、これは磁界の中でコイルのほうを回転させ、整流子を用いて電流を取り出すもので、模型用のモーターと同じ構造です。この方式では電力を発生させるコイルの方を回転させるため、大きな電力を得ようとすると、太いコイルを巻いた重い回転子(アーマチュアといいます)をまわす必要がありますし、整流子やブラシといった消耗部品を伴うことや構造が複雑なことを嫌って最近ではあまり使われなくなっています。出力として直流が必要な場合でも発電機自体は交流発電機を使用し、出力として得られた交流を整流器(半導体のダイオードを利用した装置)で直流に変換しています。たとえば自動車やバイクなどの発電機がこの方式です。ごく小型(自転車用など)のものでは回転子に永久磁石を使用したものがありますが、ある程度大きなものでは回転子に電磁石を用い、その電磁石の強さを変えることで、出力電圧のコントロールしています。
    • good
    • 0

>発電機で中のコイルが回るタイプと、磁石が回るタイプとでは発電する電気の直流、交流が違うのでしょうか??


発電機で中のコイルが回るタイプの場合、整流子がついている場合は直流電流が作り出されますが、整流子がついて
いないものは交流電流が作り出されます。
磁石が回るタイプの場合は、交流電流が作り出されます。
整流子というのは、プラスとマイナスが入れ替わる瞬間を切り替えることで、プラスだけ、または、マイナスだけを
取り出すものです。そうやって、直流電流を取り出しているのです。
ですから、発電機で中のコイルが回るタイプだからといって、すべてが直流電流を作り出す発電機とは言えないんで
すよ。

>発電機とはもっぱら直流発電だと思っていましたが、友人に聞くと違うというのです.
その通りです。一般に電力会社の発電所で作り出している電流は、交流電流です。
(タービンで発電機を回しています。)

>そして豆電球は交流でもつくのでしょうか???
直流・交流に関係なくつきますよ。

>僕は直流発電であり、直流だからライトがつくものだとばかり思っていました。友人が言うには交流に決まってる
>っていうのです。ほんとのところを教えてください
自転車の発電機は、一般的に交流電流を作り出す発電機です。
というのは、交流電流を作り出す発電機は、メンテナンスが少なくても壊れにくい、そして安い値段で作りやすい
発電機なんです。
ですから、自転車のようなものにつける発電機は安上がりな交流発電機をつけているんですよ。

しかし、車の場合は直流電流を作る発電機を使っています。これはなぜかというと、バッテリーにある程度電流を
貯めておかなければならないために、直流電流を作り出す発電機を乗せているのです。セルモーターを使って車の
エンジンを回さないといけないので、そのための直流電流が必要なんです。(現在の科学力では、交流電流を貯めて
おく装置を作ることができないんです。)

では、なぜ電力会社は交流電流を作るかというと、交流電流と直流電流の特性が大きく違うからなんです。

直流電流は、安定した電流を送ることができるのですが、電送距離が長くなると、減衰を起こしてしまって、遠くに
十分な電流を送ることができなくなります。このため、非常に短い間を流すには、直流電流の方が都合がいいのです。

交流電流は、容易に電圧を高く上げることができ、それによって、直流と比べ減衰が少なく遠くまで電流を送ること
ができます。(電圧や電流の質にばらつきがあるのですが)遠くまで電流を送るためには、交流の方が都合がいいと
言うことなんですね。

後半は余計なことを書いてしまったかもしれませんが、参考になるといいと思います。
    • good
    • 0

自転車のライトは、交流で点灯しています。


自転車の発電機(ダイナモ)だけでなく、
多くの発電機が交流です。
ちなみに、自動車も交流で、ブリッジダイオード
と言う部品で、直流にしています。
    • good
    • 0

このQ&Aに関連する人気のQ&A

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Q豆電球の明るさ

中学入試の問題について教えてください。

(乾電池1個、豆電球1個)のときの豆電球の明るさに対して、
(乾電池2個、豆電球1個、豆電球2個の並列)の豆電球の明るさは、それぞれどうなるでしょう。
小学生向けなので、難しいことばが使えず、説明に困っています。

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

ア)電池1個で豆電球1個(ア)を点灯
イ)電池2個を直列にして,豆電球2個を直列(イ)にして点灯
ウ)電池2個を直列にして,豆電球2個の並列(B,C)と豆電球1個(A)の直列を点灯。

出題として,AとB=Cの明るさの比較ではなく,
アとAあるいは,アとB=Cの明るさの比較を求めていますね。

アの明るさとイの明るさは同じ。なぜなら豆電球1個にかかる電圧は,電池1個分の電圧だから。
Aはアより明るい。B=Cはアより暗い。なぜなら,Aには電池1個の電圧より大きな電圧がかかり,BとCには電池1個の電圧より小さな電圧がかかるから。

小学生に分かってもらえるかは,自信がありません。

Qコイルと磁石での発電の電圧の計算方法

 500回巻きで、コイルの断面積が4センチ×4センチ、磁石が96mステラ、中心が960ガウスです。このコイルの中で、磁石を回転させて発電します。
1,1秒間あたりの回転数によって発生する電圧は、理論的にはどのようにかわるのでしょうか。計算方法を教えてください。
2,LEDを点灯させる場合、どの程度の回転数ひつようになるのでしょうか。
  LEDは3V、3mA程度で点灯します。
 手書きの図を添付しました。ょ
  これを、大人や中学生に説明することになりました。一応教師ですが、全然、不明です。
  よろしくお願いします。

Aベストアンサー

まず,磁束密度の単位は,T(テスラ)です。現行のSI単位系ではガウスは使いません。
仮に磁石の面積が3cm×3cmで磁束密度96mTとすると,磁束φ=9cm^2×96mT=8.6×10^(-5)Wbの磁束が生じます。Wb(ウェーバ)は磁束の単位で,Vs(ボルト・秒)と同じです。

さて,1秒間にN回の回転速度[s^(-1)]で回転させたm回巻きのコイルには,
E=m2πNφ/√2[V]の実効値の交流電圧が生じます。これは
「磁束の時間的変化が電圧を生じる」という電磁誘導の法則から導かれる式です。

さて,φ=8.6×10(-5)Wb,m=500回,E=3Vとすると,N=15.6[s^(-1)]となります。
すなわち毎秒16回転させてやればLEDが点くはず,の予想になります。
磁石が遠心力でぶっ飛ばないよう,注意して実験してくださいね。

Q豆電球とモーター

子供の理科の教材で遊んでいたときに偶然発見しました。
乾電池に直列に豆電球とモーター(プラレールに入っているようなもの)をつなぐと豆電球はつきますが、モーターは回りません・・・
乾電池を増やしても豆電球は明るくなりますが、モーターは回りません。
試しに乾電池に並列に豆電球とモーターをつなぐと豆電球はついて、モーターも回ります。

なぜでしょうか???

Aベストアンサー

 モーターを電池には接続せずに、豆電球につなぎ、軸を手で回してやると豆電球が点灯すると思います。モーターはそのまま発電機になるのです。
 次に、モータを単体で(豆電球はナシで)電池につなげば、モータとして軸が回転を始めます。先程、【手で】軸を回した時には豆電球を光らせるほどに発電したこの機械は、実は【電気で】軸を回しても発電します。これが先の方々の解答中にある「逆起電力」です。この逆起電力、エネルギーとしては供給された電源を上回ることはありません。また名前の通り電源とは逆の極性で発電される為に、モータ内部に電流を流さないようにしようとする方向に作用します。

 最初に、モータが停止している状態では、モータの中身はただコイル状に巻いてあるだけの長い銅線ですから抵抗分は微小で、かつ軸停止ですから電源に逆らう逆起電力も発生していません。ここへ電池をつなぐと瞬間に大きな電流が流れます(オームの法則により)。電流が流れるとフレミングの左手やらナンダカンダで軸が回転を始めます。すると今度はフレミングの右手やらで逆起電力が発生し、電源に逆らい電流を抑えにかかります。逆らいきれず回されながら逆起電力を発生させながら、モータは回転速度を安定させます。文章にすると長いですが、これが一瞬のうちに行われるのです。

 さて、モータは最初の一瞬だけ大きな電流が流れます。この大電流で、停止していた軸が回転を始めるのです。回っている軸を回し続けるのに大きな力は必要ありませんが、停まっている軸を回し始めるのには大きな力が必要です。
 ここで、直列に豆電球がつながっていると、これが電流制限器になってモータを回し始めるだけの大電流を流せません。豆電球の抵抗はモータのそれよりずっと大きいのです。さらに、豆電球のフィラメントは発光発熱すると抵抗値が大きくなります。ますます電流は流れにくくなります。

 それだけでは有りません。モータ単体でなら電池の電圧は全てモータだけに与えられましたが、直列に豆電球がつないであると電池の電圧をモータと豆電球とで分けあう事になります。分け前は互いの【抵抗値の比】で決まるので、豆電球よりもずっと小さい抵抗値しかないモータにはわずかな電圧しかかかりません。

 電圧はかからない、電流も足らない、ではモータは回り出しようもありません。「コイル状に巻かれた、単なる長い銅線」として、豆電球が光るに足るだけの電流を細々と流し続けるだけ、と云うことになります。

 以上、小学校高学年向け。電気科の学生がレポートにこの文を参照すると、教師の失笑を買うでしょう。専門的なところは、先の方々の解答にある通りです。お子様への説明の一助になれば幸いです。

 モーターを電池には接続せずに、豆電球につなぎ、軸を手で回してやると豆電球が点灯すると思います。モーターはそのまま発電機になるのです。
 次に、モータを単体で(豆電球はナシで)電池につなげば、モータとして軸が回転を始めます。先程、【手で】軸を回した時には豆電球を光らせるほどに発電したこの機械は、実は【電気で】軸を回しても発電します。これが先の方々の解答中にある「逆起電力」です。この逆起電力、エネルギーとしては供給された電源を上回ることはありません。また名前の通り電源とは逆...続きを読む

Q磁石が同時に棒Aと棒Bの中に落下される。しかし、棒Aの磁石が棒Bの磁石

磁石が同時に棒Aと棒Bの中に落下される。しかし、棒Aの磁石が棒Bの磁石より早めに到達する。それは何故ですか?
物理的に説明してください

Aベストアンサー

アクリルのほうは、何も起らず、まっすぐ磁石が落ちる。
銅のほうは、断面の部分に渦電流が生じる。
これがどう働くか?

(1)渦電流により、磁石の磁界と逆向きの磁界を発生させ、磁石にブレーキがかかる。
(2)アラゴの円盤では、円盤が回転するが、銅の棒は重くて回転できないため、磁石が移動しようとするので、まっすぐ落ちずに曲線を描くため遅れる。

このどちらかではないかと思いますが、如何でしょうか。

Qコンデンサと豆電球

コンデンサと豆電球について質問があります。
中学理科のオームの法則程度は知っていますが、
コンデンサについては素人です。(充電されると電流が流れなくなる程度の知識)

豆電球Bとコンデンサを直列につないだものと、豆電球Cを並列につなぎ、
その並列部分と豆電球Aを直列につなぎ、その両端を電池やスイッチにつないで、
回路をつくります。
スイッチを入れるとしばらくして豆電球Bは消えると思うのですが、
消える前後で豆電球AとCの明るさは変化しますか?

     ー豆Bー∥ー
ー豆Aー        ーー
     ー豆Cーーー

こんな感じです。

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

豆電球の抵抗をR、電源の電圧をEとすると
流れる電流は

豆電球Aについて
 スイッチ入れた直後IA(0)=E/{R+(R/2)}=(2/3)(E/R)
 スイッチ入れて十分時間経過後IA(∞)=E/(2R)=(1/2)(E/R)
 電流が減少するので豆電球Aの明るさは最初より暗くなる。

豆電球Cについて
 スイッチ入れた直後IC(0)=E/{R+(R/2)}/2=(1/3)(E/R)
 スイッチ入れて十分時間経過後IC(∞)=E/(2R)=(1/2)(E/R)
 電流が増加するので豆電球Aの明るさは最初より明るくなる。

豆電球AとCの明るさは、スイッチ入れて十分時間経過後は同じ明るさになる。

Q直流モーターと交流モーター

直流電源を交流モーターに印加するとモーターは動きませんが、交流電源を直流モーターに印加すると動くときがあります。それはなぜでしょうか?

Aベストアンサー

交流でも回る直流モーターは界磁も電磁石になっているブラシモーターです。
ブラシモーターは常に界磁と回転子が反発引き合い回転するようにブラシが回転子の電流を切り替えます。
直流の場合界磁は一定のSN極ですが、交流の場合、回転子と界磁が同時に切り替わり、ブラシによる反発引き合いの関係が保たれるので直流でも交流でも回転します。
界磁が永久磁石の直流モーターは、回転せず振動するだけです。
また、交流専用のモーターは交流によって生じる回転磁界で回転する仕組みなので回転しません。

Q豆電球2個の直列回路と並列回路で・・・

豆電球2個の直列回路と並列回路で、豆電球を1個ソケットから外したとき、もう一方の豆電球の明かりはついてるか。
という問題が、わからないので教えてください!
回答は、直列回路と並列回路両方ともです。

Aベストアンサー

解答間違っていませんか?

別の例えで考えるしかありません。
A地点からB地点に行くのに豆電球という橋があります。

直列回路は、A地点から少し行くと1個目の豆電球1という橋があり、そこをもう少し行くと2個目の豆電球2という橋があります。そこを渡って最後にB地点にたどり着きます。どちらか1つでも豆電球という橋を取り外したらAからBにはいけません。

並列回路は、道は2本あります。A地点から豆電球1という橋をとおりB地点まで行きます。もうひとつはA地点から豆電球2という橋をとおりB地点まで行きます。
たとえば豆電球1という橋をはずしても、豆電球2という橋はありますから、AからBにいけます。

つまり並列回路なら1こ豆電球をはずしてももう一方は点いています。
並列と直列とはこういうつながり方という意味ですので解答の答えは合っていますか?

Q電気の交流と直流(初心者

(1)交流のメリットは、電圧をコントロールしやすいのが良いのだ。・・と聞きましたが、どうして(直流に比べて???)交流は電圧をコントロールしやすいのですか?

(2)交流は電気が、もの凄い早さで、行ったり来たりするらしいですが、どうして逆流したりするのですか?

なるべく簡単な説明でよろしくお願いします^^;

Aベストアンサー

1:

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%BA%A4%E6%B5%81

にもあるとおり、交流は変圧が容易であり、変圧は電磁誘導を使っています。
電磁誘導は磁束の「時間変化」が必要なので、直流電流ではダメなんですね。
この変圧器は高校物理教科書を参照してください。



2:電流のイメージは水流ですが、ホースの両端を水を流しっぱなしの二つの蛇口につないだ様子を想像してください。どちらか片方は水圧で外れますので、そこですかさず外れたホースをつなぎ直します。すると逆側が外れるので、そちらをつなぐ、、、と繰り返し、ホース内の水を行ったり来たりさせるのが交流のイメージです。

質問の答えは水圧(電圧)が交互にかかるからホース内水流(導線内電流)は行き来するのです。それだけ。

余談:

ちなみに水流の速さ(=電子の移動速度)はそれほど速くありません。しかし、水圧自体は光速程度で伝達します。

行き来させることで摩擦が発生しますが、このエネルギーを熱として利用すれば電熱ヒーターの完成です。ヒーターとしては、直流でも交流でも熱は出ますから、送電が簡単な交流の方を我々は利用しているわけです。

1:

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%BA%A4%E6%B5%81

にもあるとおり、交流は変圧が容易であり、変圧は電磁誘導を使っています。
電磁誘導は磁束の「時間変化」が必要なので、直流電流ではダメなんですね。
この変圧器は高校物理教科書を参照してください。



2:電流のイメージは水流ですが、ホースの両端を水を流しっぱなしの二つの蛇口につないだ様子を想像してください。どちらか片方は水圧で外れますので、そこですかさず外れたホースをつなぎ直します。すると逆側が外れるので、そちらをつ...続きを読む

Q犬が、豆電球をたべてしまったらどうすればいいのですか?

首輪のとこに付けて豆電球が入ってるライトを付けていました。そんなある日、豆電球がなくなっていました。豆電球を2つほど食べてしまったかもしれません。散歩の途中に落ちたかも知れなのですが、もし犬が豆電球を食べてしまったらどうなってしまうのでしょうか

Aベストアンサー

異物は大概は便と一緒に包まれて出てくるので 時間から見て既に胃は通りすぎているだろうから 繊維質の多いものを食べさせるようにして 排泄しやすいようにするべき。

腹の中で豆電球が割れる程の強い力が加わることはほぼないはずだが もしかしたら口内で多少噛んでヒビが入った状態の可能性もある。
最悪は胃の出口あたりで割れ 鋭利なガラスが腸に突き刺さると腸閉塞や穿孔を起こし 嘔吐したり食事をしなかったり ぐったりするはず。

形状から考えて胃に留まる可能性は低いはずだが 万一ということもあるのでX線を撮っておくと良いだろう。

Q交流とコイル 高校物理IIです。おしえて・・・・・

下図のような回路があります。{{{{はコイル、@は交流電源をあらわしています。ここでコイルの抵抗は無視します。電源電圧はvsinωtでコイルには誘導電圧
-Ldi/dtがかかります。
*以下、電流を求めます。

キルヒホッフ第二法則よりvsinωt-Ldi/dt=0となる
よってvsinωt=Ldi/dt
よってvsinωtdt=Ldi
よって∫vsinωtdt=∫Ldi
よって-v/ωcosωt=LI+c
ゆえに電流I=-v/ωLcosωt+cとなりますよね?
ここで質問なのですが、教科書によると積分定数cは0になりI=-v/ωLcosωtとなるようです。これはなぜですか?どうかお願いします。

  _____{{{{{_____
1 1
1 1
1_____@___1

Aベストアンサー

高校生では初期条件という言葉はでないのでした^^;
すみません。

初期条件というのは、名前の通り初めに与えられる条件・・・というように考えて結構です。

例えば、積分の問題で、

Y=5X+C (Cは積分定数)

とあったとして、
「X=0の時にY=0である」
という条件が与えられたなら、それが初期条件というものです。この条件から、積分定数は0であると求められますよね?

高校ではあまり見かけ無かった気がしますが、大学で習う物理学では初期条件というものが与えられる事が多く、積分定数も0でない事がよくあります。まだ先の話でしょうから、「へぇ~」とう程度に聞き流してくださって結構です。

物理の勉強、頑張って下さい。物理をやる上では数学の力も大切になりますよ^^


人気Q&Aランキング