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回転速度

回転速度

出典: Wikipedia
一般小学生

まとめ

回転速度
手回し発電機などのハンドルを単位時間あたりに回転させる速さ

解説

手回し発電機は、内部のコイルと磁石を相対的に動かすことで電気を発生させる装置です。このハンドルを回す「回転速度」は、発生する電気の強さに直結します。電磁誘導の法則によれば、コイルを貫く磁束の変化が急激であるほど、生じる誘導起電力(電圧)は高くなります。そのため、ハンドルを速く回すほど回路に流れる電流は大きくなり、接続された豆電球はより明るく輝きます。

比較項目 回転速度が遅いとき 回転速度が速いとき
電流の強さ 小さい 大きい
豆電球の明るさ 暗い 明るい
回す際の手ごたえ 軽い 重い

また、回転速度を上げるとハンドルが重く感じられるようになります。これは、より多くの電気エネルギーを取り出すためには、それに見合うだけの運動エネルギーを人間が供給しなければならないためです。大きな電流が流れると、それに対抗する磁気的な力が働き、物理的な抵抗として手に伝わります。このように、回転速度、電流の強さ、そして必要な力の間には密接な相関関係があります。

コラム

電気を効率よく得るためには、回転速度以外にも条件があります。例えば光電池(ソーラーパネル)の場合、光を当てる角度が重要で、光を面に直角に当てるほど大きな電流を取り出すことができます。また、手回し発電機でコンデンサーに電気を蓄える(充電する)際は、回転速度を一定に保つだけでなく、回す方向を途中で変えないことが重要です。逆方向に回すと、蓄えた電気が放電されたり、極性が反転したりする原因となります。

小学生のみなさんへ

手回し発電機(てまわしはつでんき)のハンドルを回すはやさのことです。ハンドルをはやく回すと、電気がたくさん作られて、つないだ豆電球(まめでんきゅう)が明るく光ります。でも、電気をたくさん作るときは力が必要になるので、ハンドルを回す手ごたえは重くなります。ゆっくり回すと、電気は少ししか作られないので、ハンドルはかるく感じます。

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