模型のモーターで発電できるか

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質問者：kkitz
質問日時：2010/12/31 21:01
回答数：6件

発電機とモーターは同じコイルと磁石で出来ているそうですが、模型のモーターに風車を付けて回しても風力発電のようには繋いだ豆電球が点きません。なぜでしょうか？

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回答 (6件)

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No.4ベストアンサー

回答者： noise21
回答日時：2010/12/31 21:34

実際には電気が生じていますが、その場合豆電球が光る程の電力が得られるまでには回転数が足らないのです。

どのような風車を想定されているか判りませんが、台風程の風力が働けば点灯を確認出来るかも知れません。

因みに、模型用・玩具用モーターを用いた発電の実験キットは何種類か市販されています。
また、緊急時用の懐中電灯やラジオで手動発電の製品で安価な物は上記と同じモーターを使っている事が多いです。
これらはハンドルから幾つかのギアを介してモーターを高速回転させます。
自転車の古いタイプの発電器等は模型用・玩具用モーターよりも性能は低いですが、
自転車の大きなタイヤ(実際にはリム部分)が高速で回転し、
発電器のシャフト先の小さな接触部分が更に高速で回転しますので光量を得られるのです。

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この回答へのお礼

手でくるくる回して「点かないな」と悩んでおりました。
高速に回転させなければ発電しないというのは勉強になりました。

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お礼日時：2011/01/01 21:01

No.6

回答者： vsl2000
回答日時：2011/01/01 11:04

　実際にマブチモーターに1.5ボルト用の豆球をつなげ毎分2000回転で回してみました。

　結果はご覧のとおり発電電圧は0.54ボルトで、豆球はかすかに赤く点灯するだけでした。
　

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この回答へのお礼

2000回転！そんなに回さないと電力が得られないのですね。ありがとうございました。

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お礼日時：2011/01/01 20:52

No.5

回答者： htms42
回答日時：2011/01/01 08:04

学校の教材用に売られている手まわしの発電機の中には普通の模型用のモーターが入っています。

生徒が荒っぽく使うとすぐに中のプラスティック製のギアーが駄目になってしまいます。

普通の豆電球でしたら十分つきます。
生徒は手加減するということを知りませんのでいきなり勢いよくハンドルを回転させます。
豆電球はすぐに焼き切れてしまいます。

２枚の鉛板を希硫酸の中につけてハンドルを回すと電気分解が起こって電池になります。
これに豆球を付けると明るく点灯します。ダニエル電池で点灯した場合よりも明るいです。でもすぐに光り方が弱くなります。

間に豆電球を接続してハンドルを回すのと、何もつないでいない状態でハンドルを回すのとでは、手にかかる負担はどちらが大きいかというのもよくやりました。
つないでいない方が行きどまりだから電球が点灯している時よりもしんどいと思っている生徒が多いです。
ハンドルを回してみれば歴然とした違いがあります。電球が点灯している場合の方がハンドルは重たいです。

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この回答へのお礼

教材ですか。探してみます。ありがとうございました。

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お礼日時：2011/01/01 20:59

No.3

回答者： AVENGER
回答日時：2010/12/31 21:31

実際に発電するなら、こんなプロペラを取り付けて扇風機の風を当てると

豆電球くらいなら点灯しますよ。

http://www.kcraft.biz/?pid=3637869

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No.2

回答者： AVENGER
回答日時：2010/12/31 21:17

模型のモーターでも発電できます。

発電できないのは、シャフトの時間当たりの回転数が足りないからです。

実際の風力発電の場合、プロペラにギアを噛ませて発電機の回転数を
上げています。

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No.1

回答者： v4330
回答日時：2010/12/31 21:12

発電出来る電力が小さいから豆電球が点かないのです、LEDなら点灯します。
　

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Aベストアンサー

補足です。
私は小型モーターの世界しかおつきあいが無く、発電器には無縁なので、用語は回答２の方の方が正しいと思います。
で、回答１をわかりやすく修正します。

家庭用の誘導モーターで、発電器に使用できる物はありません。
たとえば扇風機や冷蔵庫のモーターなどは、原理的に発電できません。

電気子と界磁にコイルを使ったモーターならば、発電に使用できます。
ただし、電機子に電流を流すのにブラシが不可欠ですから、ブラシレスはムリです。
家庭用のＡＣモーターで発電に使用できてブラシレスというのはも見た事がありません。

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このため、電気の流れが一方通行となるようにします。

具体的にはダイオードと言う部品で一方通行にします。

単純な原理としては、上記の状態で良いのですが、実際には電池に溜まった電圧より高いときだけ通電するスイッチが必要となり、この部分を回路で自動化するには充電量と同じ程度の回路内の消費電流が必要に成ったりするので、現実的には６Vのモーターで1.2Vのニッカド電池を充電するのが精一杯と言う所のようです。

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http://site.ngk.co.jp/lab/no153/exam.html

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と言う記事がありました

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よろしく、お願いします

Aベストアンサー

同様の実験をしている人がWebで公開しています。
自己誘導電圧は、ブラシの切れ目の一瞬で流れるようなので、定常的に電圧を上げるのは難しいようですね。
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したがって、この現象は見られません。
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Aベストアンサー

マブチモーターのサイトから販売店検索をすると、インターネットタウンページに繋がりますｗ
http://www.mabuchi-motor.co.jp/motorize/index.html

お住まいの地域を選択して検索してみてはいかがでしょうか？
ちなみに検索業種は『模型店』になっています。

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DCモーターを使った風力発電で発電機を１機、２機、３機と並列つないで
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Aベストアンサー

今日は、

まず、説明のための図を用意しました。

　こちら　→　

https://box.yahoo.co.jp/guest/viewer?sid=box-l-jt45g6kacr6hynrni2chtbtdgm-1001&uniqid=1bcd501b-7c88-4081-99e6-5d25203b1661&viewtype=detail

まず、モーターが１台の時の回路は「図－１　モータとダイオードの関係の回路図」の
a)　モータが１台の時の回路、に示しました。
　この図でRaで示す抵抗はモーターの巻き線の抵抗です。Raがゼロならば、モータを何台
並列にしてもLEDに流れる電流はLEDに加わる電圧がモータの発電電圧なので変わりません。
　しかし、Raが大きいと実験されたような事が起こります。

　モータを３台並列につないだ場合を図－１のｂ）に示します。この場合、３台のモータ
の回転数は等しく、発電電圧　Ea　も等しいと仮定します。
　そうすると、３台並列にモータをつなぐと同図右のように抵抗　Ra’は並列なので１／３
になります。一方発電電圧は変わらずに　Ea　のままになります。

　次にダイオードに流れる電流と電圧の関係をグラフにした「図－２　電流と電圧の関係の説明図」
を見てください。
　実線で描かれたカーブがモータが１台の場合を示してます。
　まず、右下がりの直線のカーブですが、これは抵抗　Ra　に流れる電流とダイオードDiの
電圧の関係を表してます。ダイオード電圧Diが0Vの時はRaには発電電圧Ea加わりますので
Raの電流Iは　I＝３V／３０Ω＝０．１A　（この場合モータの発電電圧を仮に３Vとして計算
してます）流れます。電流軸の　Ia　で示した場所になります。
　つぎにダイオードの電圧が徐々に大きくなってゆくと電流は徐々に下がってゆき、ダイオード
電圧VDiが発電電圧Ea（３V)に達すると電流は０になります。
　一方、ダイオードの電流Iは図で１で示すようにVDiが大きくなるにしたがって急激に増加する
カーブとなります。
　結局このような組み合わせの場合に回路に流れる電流はRaの直線カーブとダイオードの
曲線カーブの交わる○で囲んだA点になります。この点を動作点と呼びます。
　モータが1台の時は電流がIaで動作することになります。

　次にモータを3台並列につないだ場合、モータの抵抗はRaの１／３になって、この場合、Ra’＝１０Ω
になります。抵抗が１／３になったのでRa'のカーブは図に点線で示したような傾斜が急になった
直線になります。この直線とダイオードの曲線　１　との交点で動作を始めますが電流が非常に
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図の　２　で示した曲線に変化します。そして最終的にダイオードに流れる電流は○で囲んだ
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ことが分かります。
　またダイオード電圧はモータ１台の時とほぼ同じ電圧になります。

以上が説明です。要はモータの巻き抵抗Raが変化するためだということになります。

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　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。
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　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。

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何回やっても、だめでした。
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よろしくおねがいします。

Aベストアンサー

赤色や緑なら1.2Vなので点灯しますが、白色は3～3.5Vなので2.5Vでは点灯しません、手回しの発電機は負荷が軽いときは3V以上まで上がります、デジタル式のピーク電圧計で測らないと、測定できません、通常のデジタルテスターでも平均電圧なので発電機の電圧のピーク値は測定できません、モーターでの発電の電圧には、平均電圧、最大電圧（ピーク電圧）があります、つまり、発電時を回転させる貴方の手の回転力の強弱、回転速度などで、電圧は変わりますが、その平均値でしかテスターは表示しませんが、LEDはピーク値で発光します。
http://japan.maximintegrated.com/app-notes/index.mvp/id/3070
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Aベストアンサー

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その為、コイルに電流を流すための駆動回路が必要になります。
http://japan.renesas.com/media/products/mpumcu/h8/h8300h_tiny/dc_blm_demo.pdf

永久磁石を回転させればコイルのほうに交流電圧が発生しますが、
駆動回路のほうは交流電圧を直流に直すようには作られていません。

駆動回路を取り外してコイルから直接電圧を取り出せば発電は出来ます。
複数のファンをそのまま接続する場合はそれらすべての回転数と位相を合わせる必要があるので現実的では有りません。
一旦直流に変換してから並列にする必要が有ります。

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