発電機

一般小学生

まとめ

【定義】
発電機とは、磁界の中で導線を動かす(または磁界を変化させる)ことで生じる電磁誘導の現象を利用し、機械的な運動エネルギーを電気エネルギーに変換する装置である。

まとめ

発電機は、マイケル・ファラデーが発見した「電磁誘導」の原理を応用した装置である。コイルと磁石を相対的に動かすことで、コイルを貫く磁束が変化し、その変化を打ち消そうとする方向に誘導起電力が発生する。この仕組みにより、水力、火力、風力などの様々なエネルギー源から電力を取り出すことが可能となっている。

解説

発電機の基本的な構造は、磁界を発生させる「界磁」と、誘導起電力を発生させる「電機子」から成る。磁界の中でコイルを回転させると、コイルの面を通過する磁力線の数が刻々と変化する。この磁束の変化に比例して電圧が生じるため、連続的な回転運動によって継続的に電気を得ることができる。一般的に、発電機で作り出される電気は周期的に向きが変化する「交流(AC)」であるが、整流子やブラシを用いることで向きを一定に揃えた「直流(DC)」を取り出すこともできる。現代の電力供給システムでは、効率的な送電が可能な交流発電機が主流であり、タービンと呼ばれる羽根車を回すことで、巨大な回転子を駆動させて発電を行っている。

小学生のみなさんへ

発電機(はつでんき)は、ぐるぐる回す力を使って「電気」を作る機械のことだよ。たとえば、手回し発電機を回してライトをつけたり、自転車のタイヤが回る力でランプを光らせたりするのも、発電機の仲間なんだ。大きな発電所では、水や風、蒸気(じょうき)の力で巨大な発電機を回して、みんなの家に届く電気を作っているよ。磁石とコイルがあれば電気が作れるという、理科の不思議な仕組みを使っているんだね。

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