OKWAVEのAI「あい」が美容・健康の悩みに最適な回答をご提案!
-PR-
締切り
済み

発電機のW(ワット)を大きくするには?

  • すぐに回答を!
  • 質問No.70467
  • 閲覧数275
  • ありがとう数8
  • 気になる数0
  • 回答数5
  • コメント数0

お礼率 40% (4/10)

 今、物理の卒業研究(高3)で、発電機を使って、パンを焼こうっていうプロジェクトを進めているのですが、自転車の発電機を使って電圧(V)を測定した所、たったの15Vから20Vしかなかったです。
 そもそも、トースターで、パンを焼くのには、一枚どれくらいの電力が必要なのですか?あと、パンを焼けるようにするためにWの量を多くしろと勧められたのですが、それにはどうすればよいのですか?ただ、発電機の個数を増やして、直列につなげばよいのでしょうか?でも、それで果たして、パンを焼けるほどの電力が得られるのでしょうか?
 行き詰まっているので、どんな情報でもよいので教えてください。
通報する
  • 回答数5
  • 気になる
    質問をブックマークします。
    マイページでまとめて確認できます。

回答 (全5件)

  • 回答No.2
レベル11

ベストアンサー率 41% (133/319)

自動車用のオルタネータを自転車で回すってのはどうでしょうか? これならsailorさんの専門ではないかと・・失礼。 (補足などいただければと思いまして・・・。) たしか冷間時2000回転で60A程度はとりだせたのではなかったかと・・・ 60A取り出したときの動力的な抵抗が不明なので自転車では回せないくらい重くなれば無理ですが でも、600W必要なら10台並べて120V取り出したときに1台 ...続きを読む
自動車用のオルタネータを自転車で回すってのはどうでしょうか?
これならsailorさんの専門ではないかと・・失礼。
(補足などいただければと思いまして・・・。)

たしか冷間時2000回転で60A程度はとりだせたのではなかったかと・・・
60A取り出したときの動力的な抵抗が不明なので自転車では回せないくらい重くなれば無理ですが

でも、600W必要なら10台並べて120V取り出したときに1台あたり6Aあればよいことになりますので。

トースターも温度制御が電子式でなく、単純なバイメタル式であれば直流でも関係なく動作すると思います。

う~んなんだかできそうな気がしてきました。

kaeringさん、ぜひ結果をおしらせください
無責任にわくわくしているmomasでした。
お礼コメント
kaering

お礼率 40% (4/10)

自動車用のオルタネータっていうのはいくらぐらいかかるのでしょうか?1台当たり、6Aっていうのは、確かに簡単そうですね。この実験が終わるまで、まだまだ時間がかかると思いますが、結果はそれからでよろしいでしょうか?どうもありがとうございました。
投稿日時 - 2001-05-05 19:37:50

  • 回答No.5
レベル13

ベストアンサー率 64% (700/1089)

ワットは仕事率の単位で,単位時間あたりのエネルギーですから ワット数を大きくするにはもとのエネルギーを大きくするより 方法がありません. ここらあたりは,sailor さんが書いておられるとおりです. 前に「人間の発電量」 http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=41661 という質問がありまして,私(siegmund)と stomachman さ ...続きを読む
ワットは仕事率の単位で,単位時間あたりのエネルギーですから
ワット数を大きくするにはもとのエネルギーを大きくするより
方法がありません.
ここらあたりは,sailor さんが書いておられるとおりです.

前に「人間の発電量」
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=41661
という質問がありまして,私(siegmund)と stomachman さんが人間の発電量の
見積もりをやっています.
そこでの私の見積もりでは,「人間は0.3馬力くらい」と書いていますが,
あれはある程度鍛えた人間の短時間パワーです.
たとえば,人力飛行機などのときの評価です.
パンを焼くとなると,ある程度時間がかかりますからそんなにパワーは
出せそうもありませんね.
0.2 馬力としますと,1馬力は約0.74kWですから,
人間の仕事率は 150W 位ですか.
おおざっぱなところでは,私と stomachman さんの見積もりはコンシステントです.

あと,発電効率がかかりますね.
自転車のタイヤに押しつけるタイプの発電機はどうも効率がかなり悪そうです.
6W 程度の自転車のランプをつけるだけでずいぶんペダルが重くなりますからね.
ハブに組み込んだタイプはもっと効率がいいらしいですね.

総合して,人間一人では 100W は多分行かないんではないかとおもいます.
50W とかそんなものかな~?
でも 50W だと,タイヤ押しつけ型発電機を8個つけるということか.
ペダル重そう,大丈夫かな?
まあ,これは kaering さんが,電圧だけでなくて電流も測って見れば
すぐわかることです.

具体的方法は sailor さんの方式が簡潔でいいように思います.
  • 回答No.4

momasさんからご指摘がありましたが、実は私も自動車用発電機とインバーターという構図をまず思いついたのですが、人力でという事のようなのであえて投稿を控えさせていただきました。確かに自動車用発電機であればトースターの1台くらい十分に使用できる電力を起こせますが、駆動装置(たぶん自転車等を改造して使用すると思いますが)の効率やオルタネーターの効率を考えると、2馬力から3馬力程度必要になり人力での駆動は少々無 ...続きを読む
momasさんからご指摘がありましたが、実は私も自動車用発電機とインバーターという構図をまず思いついたのですが、人力でという事のようなのであえて投稿を控えさせていただきました。確かに自動車用発電機であればトースターの1台くらい十分に使用できる電力を起こせますが、駆動装置(たぶん自転車等を改造して使用すると思いますが)の効率やオルタネーターの効率を考えると、2馬力から3馬力程度必要になり人力での駆動は少々無理があるのではと思ったのです。またオルタネーターでは最初に発電を開始するまでは外部の電力によって励磁してやる必要もある事などを考え、回路の複雑さや発電原理も高校生の物理で習得する範囲を超えてしまうような気がしました。

ここで、keronyanさんの提案をみて考えたのですが、高校の物理の実験であれば、実験用のニクロム線を利用して発電機1つで赤熱させられる長さにニクロム線を調整し、それを複数本並べてパンの面積を覆うようにして、ニクロム線の数だけ自転車と発電機を用意し、大勢でいっせいに発電する方法がもっとも現実的な気がします。それぞれのニクロム線の電圧と電流を計測し、合計して電力を割り出し、焼けるまでの時間も計測しWhの換算するなど、この方が高校生の物理の実験としては適当かと思います。
お礼コメント
kaering

お礼率 40% (4/10)

面白い、というか一番出来そうな方法ですね。このプロジェクトの趣旨はクラスの方々にパンを一枚焼くのがいかに大変か、ということを示すものなので、このやり方なら、一番よく示せると思います。どうもありがとうございました。
投稿日時 - 2001-05-05 19:40:50
  • 回答No.1

一般的なトースターの消費電力は400W~800W程度でしょうから、それに見合う電力の供給が必要です。また、トースターが正しく動作する条件としてAC50Hzまたは60Hzの正弦波で実効値が100Vであるというのが前提です。ただ、自転車の発電機ではこの条件をクリアするのはまず不可能だと思われますので、別の方法をとりましょう。まず、電圧の件ですが自転車の発電機は交流出力のため、ただ直列に接続しても位相が揃えられ ...続きを読む
一般的なトースターの消費電力は400W~800W程度でしょうから、それに見合う電力の供給が必要です。また、トースターが正しく動作する条件としてAC50Hzまたは60Hzの正弦波で実効値が100Vであるというのが前提です。ただ、自転車の発電機ではこの条件をクリアするのはまず不可能だと思われますので、別の方法をとりましょう。まず、電圧の件ですが自転車の発電機は交流出力のため、ただ直列に接続しても位相が揃えられないので2台で2倍とは行きません。そこで複数の発電機の出力をダイオードで整流し直流電圧を得てそれを直列接続して電圧を上げる方法が手っ取り早いでしょう。ただしそれにしても、自転車の発電機の定格出力って6V・6W程度ですから、15~16台程度直列にする必要があり、パンが焼けるまで全力でこぎつづける必要がありますし、直流100Vの電圧は感電の危険性が大きくあまりお勧めできません。

もうひとつの方法として、トランスを使う方法があります。100V対6Vのトランスを発電機の数だけ用意することになりますが、感電の危険性はかなり減るでしょう。それぞれの発電機の出力をそれぞれのトランスの6V側のタップにつなぎ、どれぞれのトランスの100V側の片方を一つにまとめ、残りの片方からダイオード(すべてのダイオードの向きを揃えること)を経由して一つにまとめます。これで理屈の上では直流100Vが得られます。この場合でもやはり発電機は15台以上は必要でしょう。また、トランスを使用する場合むやみに速くこぐより、能率の良い回転数を見つける必要があります。これは、トランスが50Hz~60Hzでもっとも効率よく働くように設計されているためです。具体的にいうと発電機の軸の回転数が毎分1500~1800回転になるようにこぐことが必要になります。
お礼コメント
kaering

お礼率 40% (4/10)

意外に難しいですね。このプロジェクトは、僕のほかに三人で勧めているんですが、なかなか上手い方法が見つかってない所でした。どうもありがとうございました。でも、トランスや自転車のダイナモを何個も買ってると費用がばかでかくなりませんか?高校生の僕らのおこずかいでたりるものなのでしょうか?あまりお金をかけずに、って言うのは無理なんでしょうか?
投稿日時 - 2001-05-05 19:30:31
  • 回答No.3
レベル9

ベストアンサー率 25% (31/122)

別の観点から 製品としてのトースターを使おうとすると大変そうなので、 電器の知識があれば、分解して発熱体(たとえばニクロム線なんか使っている物、セラミック発熱体は難しいかな?) だけ出して、短くすれば小さなワットでも充分な発熱量が得られると思います。 ただ、長さなどを気を付けないと、短すぎて発熱体が溶けてしまう可能性もあります。 トースターを拾ってきて色々な長さで試してみては。 目的はパン ...続きを読む
別の観点から
製品としてのトースターを使おうとすると大変そうなので、
電器の知識があれば、分解して発熱体(たとえばニクロム線なんか使っている物、セラミック発熱体は難しいかな?)
だけ出して、短くすれば小さなワットでも充分な発熱量が得られると思います。
ただ、長さなどを気を付けないと、短すぎて発熱体が溶けてしまう可能性もあります。
トースターを拾ってきて色々な長さで試してみては。

目的はパンが焼ければ良いんですよね。ならば、200℃程度の温度が得られればいいと思います。
お礼コメント
kaering

お礼率 40% (4/10)

トースターのほうを改造するなんて、ぜんぜん思いつきもしませんでした。ずっと、発電のほうに力をいれていたので。そんな方法もあるんですね。どうもありがとうございました。試してみたいと思います。
投稿日時 - 2001-05-05 19:33:44
このQ&Aで解決しましたか?
関連するQ&A
-PR-
-PR-
このQ&Aにこう思った!同じようなことあった!感想や体験を書こう
このQ&Aにはまだコメントがありません。
あなたの思ったこと、知っていることをここにコメントしてみましょう。

その他の関連するQ&A、テーマをキーワードで探す

キーワードでQ&A、テーマを検索する
-PR-
-PR-
-PR-

特集


いま みんなが気になるQ&A

関連するQ&A

-PR-

ピックアップ

-PR-
ページ先頭へ