発電機が電気をつくり出すという誤解を直そう

日常語の「電気をつくる」は便利ですが、科学ではエネルギーがどこから来て、何へ変わったかを示します。発電機はエネルギーの発生源ではなく変換装置です。

このレッスンの役割

第5段階です。回転モデルと波形を、エネルギー保存の考えで整理します。次へ、さまざまな発電方式を同じ原理で読む力を渡します。

知る：入力・変換・出力・損失を分ける

入力した運動エネルギーの一部が電気エネルギーになり、一部は摩擦や抵抗による熱、振動による音になります。出力の合計が入力を超えることはありません。

理解する：負荷が回しにくさへ返る

電球などをつないで電流を多く取り出すと、発電機の回転を妨げる作用も大きくなり、ハンドルは重く感じます。出力だけ増えて入力が同じ、ということにはなりません。

モーターと発電機は部品が似ていますが、いつでも全く同じ働きではありません。モーターは電気を入力し運動を出力し、発電機は運動を入力し電気を出力します。

例で使い、よくある誤答を直そう

「発電機をモーターにつなぎ、モーターで発電機を回せば永久に動く」は誤りです。どちらにも熱や摩擦などの損失があり、取り出せるエネルギーは入力より小さくなります。

自分で確かめ、まとめて次へ進もう

発電機は運動を電気へ変換し、一部は熱や音になります。次は水力・風力など初見の発電方式へこの考えを使います。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。