実験！ 発見！ 科学体験！ テレビ学習メモ 第 40 回 回転力で電気を起こせ！ 今回学ぶこと ～発 電～ 24 時間眠らない国 “ 日本 ”。毎日膨大な電力を消費していま す。この電気は発電所でどうやって起こしているのでしょう か？今回は，発電の仕組みを学んでいきます。 科学監修・講師 川村康文 （ガリレオ先生） 考えてみよう！ ・磁石やコイルで電流が流れる仕組みとは？（直線運動と回転運動） ・絶え間なく発電するための知恵とは？（回転運動） 磁石やコイルで電流が流れる仕組みとは？〜直線運動と回転運動〜 コイルに磁石が近づいたり遠ざかったりすると，電磁誘導によって，誘導電流が生じました。 ▼ 磁石が近づく場合（図１）は，同じ磁極を作って，近づく磁石を反発するように，また，遠ざ かる場合（図２）は，異なる磁極を作って，遠ざかる磁石を引き戻すように，磁極を作って電 流を発生させていたわけです。つまり，発電をしていたわけです。ところで，棒磁石を近づけ たり遠ざけたりという直線運動ですが，これまで学習してきた円運動と関連付けて考えてみま しょう。図３， ４のような磁石を回転させて， 磁石の運動を観察してみましょう。すると磁石は， 一直線上を上下動しているようにみえます。つまり，コイルを床において，その上でＮ極を円 運動させても，コイルにＮ極を近づけたり遠ざけたりすることが，直線運動と同じようにでき， 電磁誘導により発電ができるわけです。 できる磁界の向き （N 極の向き） N 極を近づける N 極 N 【図１】 磁石の磁界を 打ち消そうとして N 極が生じるように 電流が流れる S 極 N 検流計の −端子へ 検流計の ＋端子へ 誘導電流 の向き できる磁界の向き （N 極の向き） N 極を遠ざける N 【図２】 S 極 磁石を 引きもどそうとして S 極が生じるように 電流が流れる − 65 − N 極 N 検流計の −端子へ 検流計の ＋端子へ 誘導電流 の向き 高校講座・学習メモ ベーシックサイエンス 40 回転力で電気を起こせ！ 〜 発電 〜 N N N 近づける N 極を 遠ざける 検流計の N N 極を N 検流計の 【図３】 【図４】 - 端子へ + 端子へ 検流計の 検流計の - 端子へ + 端子へ 絶え間なく発電するための知恵とは？～回転運動～ コイルを床に置き，棒磁石のＮ極を，一直線上で連続して，近づけたり遠ざけたりするため には，ピストン運動をさせるマシンを使うなど複雑になります。一方，コイルに磁石のＮ極を ▼ 近づけたり遠ざけたりするのに，円運動を利用すれば，回転円盤にＮ極を固定し，水車やター ビンなどとして回転させると，自動的に連続的にコイルにＮ極が近づいたり遠ざかったりして くれ，より簡単に発電を続けることができます。人類は，このようにして，連続的にうまく発 電ができるように工夫してきたんですね。 − 66 − 高校講座・学習メモ
© Copyright 2024 ExpyDoc
