身近な電気器具でエネルギーの変換先を見つけよう

電気器具の名前を覚えるだけでは、初めて見る器具を説明できません。スイッチを入れた後に「明るくなる・温まる・動く・音が出る」のどれが起きたかを観察し、電気エネルギーの変換先を見つけます。

このレッスンの役割

「電気エネルギーは何に変わる？」の第1段階です。前のコースで学んだ電流や電圧を、器具が働くために受け取る電気エネルギーへつなげます。今回は変換先を見分けることに集中し、電力の計算はまだしません。次へ、入力と出力を矢印で表す力を渡します。

LED電球なら明るさ、電気ストーブなら温度上昇、扇風機なら羽根の回転、スピーカーなら音が手がかりです。ここでいう「光」「熱」「運動」「音」は器具の名前ではなく、エネルギーの現れ方です。

同じ電気を使っても、器具のつくりによって変換先が変わります。電気ストーブの電熱線では、電流が流れると強く発熱します。モーターでは、電流と磁界の働きによって軸が回ります。スピーカーでは振動板が動き、周囲の空気を振動させます。

大切なのは「電気が熱そのものになる」という言い方より、「器具が電気エネルギーを受け取り、主に熱エネルギーへ変換する」と変換前後を区別することです。

ドライヤーを運転すると、温風が出てファンの音も聞こえます。髪を乾かす目的では、電熱線がつくる熱と、モーターがつくる空気の運動が主な変換先です。音も生じますが、目的ではない副次的な変換です。

「ドライヤーは熱だけに変換する」という答えは、目立つ一つだけを見ています。器具を作動させ、何が温まるか、何が動くか、何が聞こえるかを順に確かめれば、複数の変換を見落としません。

確認1：扇風機で主に起こる変換は何ですか？

電気エネルギーからモーターと羽根の運動エネルギーへの変換です。音や熱も少し生じます。

確認2：器具名を知らないとき、変換先をどう探しますか？

明るさ、温度、動き、音など、作動前後で変わったものを観察します。

確認3：電気ブザーでは何が起きていますか？

内部の部品が振動し、空気を振動させるため、電気エネルギーが主に音のエネルギーへ変わります。

電気器具は、電気エネルギーを目的に合う別の形へ変える装置です。次は「何が入って、何が出るか」を変換図にして、説明を整理します。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。