回転速度

一般小学生

まとめ

【定義】
手回し発電機のハンドルを回す速さ。ハンドルを速く回すほど、単位時間あたりの磁束の変化が大きくなるため、発生する電流(誘導起電力)は大きくなり、それに伴いハンドルを回す際の手ごたえも重くなる。

まとめ

回転速度を上げることで磁石とコイルの相対的な運動が速まり、電磁誘導によって生じる電流が大きくなる。また、エネルギー保存の法則により、取り出す電気エネルギーが増えるほど、必要となる運動エネルギー(回す力)も大きくなる。

解説

手回し発電機は、内部のコイルと磁石を相対的に回転させることで、電磁誘導を利用して電気を発生させる装置である。回転速度とはこのハンドルを回すスピードを指し、これが速いほど、コイルを貫く磁力線の変化が急激になり、高い電圧(誘導起電力)が生じる。豆電球や検流計を接続した回路において、回転速度を2倍、3倍と上げると、流れる電流も大きくなることが観察できる。しかし、大きな電流を流すということは、それだけ多くの電気エネルギーを消費していることを意味する。このエネルギーは人間がハンドルを回す仕事から供給されるため、回転速度を上げて大きな電流を発生させるほど、磁界からの反作用(レンツの法則に関連する抵抗力)も強くなり、手ごたえが重く感じられるようになる。

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。

記事の内容に誤りがありますか?

⚠️ 修正を提案する