ハンドルを回すと電流が生まれる現象をつかもう

手回し発電機のハンドルを回すと、豆電球が光ったり検流計が振れたりします。電池をつないでいないのに電流が生じるのは、内部のコイルと磁石の関係が回転によって変わるからです。

このレッスンの役割

「誘導電流の向きと大きさ」で学んだ一回の磁界変化を、連続する回転へ広げる第1段階です。現象とエネルギーの入口を捉え、次へ安全な比較実験を渡します。

知る：回す・光る・重く感じるを結ぶ

ハンドルを回している間は電流が生じ、止めると生じなくなります。豆電球をつなぐと、何もつながないときより回しにくく感じることがあります。電気を取り出すには、手がより大きな仕事をする必要があるからです。

理解する：発電はエネルギー変換

発電機はエネルギーを無から生みません。人の筋肉が与えた運動エネルギーを電気エネルギーへ変えます。豆電球では、その電気エネルギーが光と熱へ変わります。

内部には磁石とコイルがあり、どちらかが回転して相対的な位置関係が変わります。その結果、コイルを通る磁界が変化し、電磁誘導が連続して起こります。

例で使い、よくある誤答を直そう

ハンドルを止めたのに発電機が電気をため続ける、という説明は誤りです。発電機そのものは電池ではありません。回す運動が続く間にエネルギーを変換します。

自転車のライトも、車輪の運動の一部を発電機へ渡します。ライトを点灯すると、わずかですが走行への抵抗が増えるのは、電気としてエネルギーを取り出している証拠です。

自分で確かめ、まとめて次へ進もう

発電機は、運動による磁界変化を使って電気エネルギーを得る装置です。次は回す向きと速さを一条件ずつ安全に比べます。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。