エネルギーの行方

質問

たとえば、ガソリンエンジンで発電機を動かし電気をつくり電球を点けているとします。
この時、電球のスイッチを切った場合、今まで光エネルギーに変わっていた電気エネルギーは、どうなるのでしょうか？
エネルギー保存の法則からすると、何かに変わっていると思うのですが。　ガソリン→電気→？

回答No.5

mermaid2004 · ベストアンサー

●　ガソリンの消費量＝エンジンでのロス＋発電エネルギーです

●　エンジンのロス＝排気ガスに持ち去られる熱＋エンジンの回転を維持するエネルギー　です

●　電球のスイッチを切ると発電エネルギーが無くなり、ガソリンの消費量が減ります。

●発電機は、電球を灯す事で、動きが重たく成り、重く成る具合はガソリンの使用量の増加でエネルギー収支が一致します。

●　発電機の内部で磁石が回っています、その外側に固定されたコイル（導線の束）があり、回転する磁界の影響でコイルに電気が発生します。
●　電灯を点けるとコイルに電流が流れ、磁石の回転を阻害する方向にコイルの磁界が働き、発電機の回転が重く成ります。

●模型で使うモーターはありませんか、軸を回すと発電機に成ります。

●この配線に何も接続しないで手回しすると回りは軽いが、電球を繋ぐと回りは重たく成ります、

まとめ　模型モーターで試すと理解出来ます。

お礼

ということは、自転車のタイヤに押し付けて使うダイナモライトを点灯させてペダルをこいでいるときに、電球が切れた場合。ペダルは軽くなる。こういう理解でいいのでしょうか？

回答No.6

mermaid2004

＃５の追記
＞自転車のタイヤに押し付けて使うダイナモライトを点灯させてペダルをこいでいるときに、電球が切れた場合。ペダルは軽くなる。こういう理解でいいのでしょうか？
●　その通りです。
●　自転車のタイヤで回る発電機は、タイヤと発電機間での摩擦によるエネルギーロスが、電球の点灯のエネルギーに比べ、非常に大きく、電球の球が切れてもそれ程回転が軽くなるとは私たちには感じませんが、計測すれば解ります。
（最近は前輪スポークの中央に摩擦の殆ど無い発電機が見かけますね）

まとめ　貴方の理解（自転車のペタル）の通りです。

お礼

問題解決。大変すっきりしました。有難うございました。

回答No.4

ytrewq

スイッチを切った時の発電機の振る舞いは皆さんの説明のとおりです。

ちなみに質問者が指摘していことは電力会社の大きな発電機でも、重要な問題です。
発電機の回転数が一定以上に上がると遠心力でタービンや水車を破損する可能性があるからです。
発電中に送電線事故などで送電できなくなった時、発電機の回転数が上がり過ぎないように急速に弁を閉じるなどして、発電機へのエネルギーを絶つわけですが、負荷遮断試験といって、実際に試運転などで試験を行います。

お礼

素人にはなかなか分からない問題が現場にはあるんですね。勉強になります。ありがとうございます。

回答No.3

foobar

スイッチを切った段階で、電気エネルギーは消費されなくなります。その分、ガソリンの消費が抑えられます。

ガソリン -(エンジンで燃焼)-> 回転運動 -(発電機)-> 電力 -(電球)-> 光
という具合にエネルギーが変換されています。
で、電気を止めると、いままで電力に変換されていた回転運動(機械的エネルギー)は発電機の加速に使われます。
で、放っておくと発電機がどんどん加速してしまうので、調速機で燃料を絞ってエンジンのパワーを下げます。
結果、燃料の消費が減って、全体のバランスが取れるようになります。

お礼

電気エネルギーを取り出すと発電機の負荷が増えるということですね。大分分かってきました。ありがとうございます。

回答No.2

taka_maru

ガソリンの爆発→エネルギーによる回転→発電なので

電気を使っていなくても、回転することによるエネルギーは消費します。

また、電圧は発生しているので、その分のエネルギーも消耗していると思いますよ。

起電力、熱、排ガス（不燃焼）、回転数上昇。。。
いろいろなものに変わってます。

お礼

エネルギーは目に見えにくいので理解しづらいですね。回答ありがとうございます。

回答No.1

Quattro99

スイッチを切ったら通電されませんから電気エネルギーは消費されません。

光はいったいどこへ行ってしまうのか、光の持つエネルギーが減衰しないなら、消灯しても、さっきまでの光が延々と部屋の中を反射し続け、部屋の中は明るいままなのではないかという意味でしょうか。
光は当たった物体に吸収されて減衰していくのだと思います。当たったところで熱エネルギーに変換されるのではないでしょうか。

お礼

光がどこへ行ったかと言う事ではなく、光として使われなくなった電気エネルギーはどうなるのかという質問です。
文章力がなくてすいません。