• ベストアンサー

電磁誘導で発生する電力の大きさについて

コイルと磁石を動かすことによって電力が発生すると思うのですが、 例えばどれくらいのコイルの巻き数、大きさ、磁石の強さ、 磁石を動かす力があれば家庭で消費する電力を作り出すことができるのでしょうか? またそれだけで実現可能なのかということも含めて知りたいです。

  • 科学
  • 回答数3
  • ありがとう数4

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • tetsumyi
  • ベストアンサー率26% (1856/7085)
回答No.2

一般的な家庭で使う電力は30A程度ですから3KWの発電機が必要になります。 この程度の大出力では磁石を使わずに発生する電流の1部を使って強い電磁石を作ります。 発電機の大きさは直径30cm程度、コイルの巻き数は数百回程度です。 軽自動車を走らせるくらいの力が必要になりますから10m程度以上の滝の水を利用することになるのではないでしょうか。 あまり電気を使わない家庭であればバッテリに充電しておいて使うことができる水力発電機が実用化されているようです。 http://www.shinko-elec.co.jp/litter/Defalt.htm

takagoo100
質問者

お礼

ご返答ありがとうございます。 >発電機の大きさは直径30cm程度、コイルの巻き数は数百回程度です。 とあるのですが、単純に直系や巻き数をもっと多くすれば、 同じ磁石を動かす力でも電力はアップするのでしょう? あとコイルに使うエナメル線の太さなどは関係あるのでしょうか?

takagoo100
質問者

補足

お礼間違えました・・・ ×同じ磁石を動かす力でも電力はアップするのでしょう? ○同じ磁石を動かす力でも電力はアップするのでしょうか?

その他の回答 (2)

  • tetsumyi
  • ベストアンサー率26% (1856/7085)
回答No.3

コイルの太さは取り出したい電流で決まります。 発電機の直径を変えても、回転速度を変えても必要な電力に相当する動力を与えないと発電できませんから何も変わりません。 現在の効率の良い発電機(90パーセント以上)で、この程度の規模のシステムになります。

takagoo100
質問者

お礼

ご返答ありがとうございます。 なんとなくですが理解できました。 さすがに自然の仕組みはうまくできてますね・・・ 単純に量を増やせばいいというわけにはいきませんね。

noname#41836
noname#41836
回答No.1

 ホンダやヤンマーなどが販売しているポータブル発電機のスペックから類推してみてはいかがでしょうか?

関連するQ&A

  • 変圧器と電磁誘導

     よろしくお願いします。  変圧器において,1次側の巻き数:2次側の巻き数=1次側の電圧:2次側の電圧だと思います。輸送される電力は変わらないはずですから,電流比は,1次側の巻き数:2次側の巻き数=2次側の電流:1次側の電流になると思います。  ところで,永久磁石を近づけたり遠ざけたりする電磁誘導の実験において,誘導電流は磁界の変化が大きいほど,コイルの巻き数が多いほど大きいと説明されます。  そこで質問です。コイルの巻き数が多いほど誘導電流が大きくなる理由は何でしょうか。2次側のコイルの巻き数が増えれば,電流は小さくなるのではないかと考えています。根本的な勘違いがあると思うのですが,よく分かりません。御回答をお願いいたします。

  • 電磁誘導で発光ダイオードをつけるには

    コイルのなかで磁石を出し入れして発光ダイオードをつけたくて、いろいろやっています。巻き数を200、300、400と巻き数を増やしたり、アルニコ磁石をネオジウム磁石に変えたりしたのですが、安定してしっかり光るということがありません。光っても2,3回ひかって後まったく反応なしになります。そこで、電磁石(鉄ボルトに200回コイルを巻き付け電池1つに接続)を中に入れて、スイッチをON,OFFすると、OFFのときにしっかり光るではありませんか。できる誘導電流を測ると、ネオジウム磁石のほうが電流が大きいくらいなのになぜ?いくら考えてもわかりません。誰か教えてくださ~い。

  • 物理 電磁誘導 電流 大きさ

    電磁誘導によって発生する電流について教えて下さい。 電磁誘導によって発生する電流を大きくするには、 ・磁石を動かす速さを速くする ・磁力の大きい磁石を使う ・コイルの巻き数を多くする とありました。 コイルは銅線を巻いたものとして、銅線の太さを大きくした コイルを使った場合、電流はどうなるでしょうか? コイルの銅線の太さはそのままで、コイルを巻く際の直径 を大きくした場合、電流はどうなるでしょうか? コイルは、鉄芯に巻いた場合の方が同じ条件でも電流は 大きくなると思いますが、コイルの芯が鉄以外の金属 で例えば金などにすると、より大きな電流になったりする のでしょうか? 電磁誘導で発生する電流は交流なんでしょうか? コイルは交流を通さないのではないのでしょうか? 以上、ご回答よろしくお願い致します。

  • 電磁誘導にも限度はある?

    電磁誘導による誘導電流を増やすには、以下の3点を改善すれば良いそうですが、 >3つの方法によって、誘導電流を強くすることができます。  ①コイルの巻き数を増やす。  ②磁石を出し入れするスピードを上げる。  ③磁石の磁力を強くする。 https://www.try-it.jp/keyword_articles/55/ 磁石を超強いネオジム磁石にすれば良さげですが、ふと思ったのです。 「磁石が強ければコイルに吸い付こうとして動かせなくなるのでは?」と。 3番を強化しすぎると2番が出来なくなるのでは? そう思いました。 コイルは銅線などの磁石が吸い付く物質ですよね? だから強くするにも限度があるのかな?と疑問に思いました。 磁石はどれくらいの強さまでが限度で、どれくらいの強さが動いて発電するのに(またはモーターとして使うのに)良い強さなのでしょうか? 一般的なモーターなどの製品に使われている強さが、もっとも良い強さなのでしょうか? 興味深いです。 専門家の方、回答いただけると幸いです。

  • 電磁誘導で1kw発電させたい

    コイルで巻いた筒の中で磁石を上下に動かす電磁誘導により1kw発電させる場合、 (1)コイルの巻き数はどのくらい必要でしょうか? (2)磁石の磁力の強さや磁石の大きさ等はどのくらい必要でしょうか? (3)磁石の動く速さはどのくらい必要でしょうか?例えば1分間に何往復など。 この方法で1kwを発電させることが目的なので 装置を複数個使ってもいいのですが、その場合は どのくらいの規模の装置が何個くらい必要でしょうか? ざっくりとした感覚を知りたいのでざっくりとした回答で構いませんのでよろしくお願いします。

  • 誘導電流の計算

    コイルの中で磁石を動かすとコイルに誘導電流が流れると思いますが、その計算の仕方もしくは参考になる情報を教えていただければと思います。簡単に、コイルの中心を棒磁石が一定の速度で通過するときにどのくらいの電流が流れるか、だいたいのオーダーが分かる程度の計算で十分です。 磁力の強さ、磁石の速度、コイルの巻き数などが関係するかと思うのですが、ご指導いただければと思います。

  • 電磁誘導で発生する電流の大きさ

    塾で中学生の理科を教えている者です。 文型出身で高校理科の知識がほとんどなく困っています。 質問ですが、電磁誘導で発生する誘導電流は、磁石を入れる場合と出す場合で違いがあるのでしょうか。 図がないので説明しにくいですが、等速直線運動を続けている磁石をコイルの中に(トンネルのように)通し、誘導電流を検流計で測定し、針の振れを見るといった実験です。 この問題の解答が、初めに+極側に大きく振れ、その後に-極側に小さく振れるものになっています。 この問題の注として、摩擦や抵抗を考えないとあります。 磁石の運動する速さが変わらなければ、発生する電流の量も同じだと思うのですが、どうでしょうか。

  • 電磁誘導について

    ある物理の参考書に、電磁誘導による起電力はローレンツ力によるものだとして説明している図があります。 スキャンするには少し汚いので、自分で大体の図を書いてみましたが、これをアップロードしようとしたらOKwaveの都合で出来ませんでした。しかし、下の私の質問でそのような図は比較的容易に想像していただけるものと思います。この説明にはどうしても理解できないところがあるので、ご存知の方はどうか詳しく説明していただけるとありがたいです。ローレンツ力云々の部分は気にしていませんが、起電力の発生するメカニズムを理解したいのです。 まず、磁石のN極とS極で囲まれた磁界内にコの形をした導体が置かれていて、その上に直線上の導体があります。このままだと電圧は発生しないのですが、一定の速度Vで直線導体を動かしてやると電圧が発生するとあります。 それは、コ形と直線状の導体がコイルを形成し、直線導体を動かすことによって、そのコイルの面積が変化するので、コイルを貫く磁束(磁束密度Bx面積)も変化し、その結果、ファラデーの法則によって V=-ΔΦ /Δt の電圧が誘導されるということになっています。 この説明以前に、導体に磁石を近づけると起電力が発生することが説明されています。これは、磁界の中にただ単に導体を置いているだけではなく、磁石を近づけることによって磁界の強さが変化しているのだから理解できる説明です。 しかし今の問題はどうも納得いきません。 コ形の導体は磁界内に置かれているだけなので起電力には何も貢献しないと思います。 だからコイルの起電力に貢献するのは動いている直線導体だけのはずです。しかしこの導体は磁束密度が一定の磁界内を等速直線運動で移動しているので、つまり導体と交差している磁束には変化がないので起電力など発生しないような気がします。 しかし参考書には、上に書いたとおり、コイルを貫く磁束が変化するので電圧が発生するとなっています。 どうも腑に落ちなくて、困っています。 どなたかよろしくご教授下さい。

  • 勾配に巻いたコイルの磁力について

    ・円筒のもの(ボールペンの芯)に勾配を付けてコイルを巻いたもの(図左)と ・一定で巻いたもの(図右) があります。 この円筒の中に針金(Fe)を入れてコイルに電流を流したところ、 コイルを勾配を付けて巻いた方の針金は動き、 一定に巻いた方の針金は動きませんでした。 しかしこのコイルに永久磁石を取り付けコイルに電流を流すと、どちらの針金も動きました。 なぜ勾配の方は永久磁石の使用に関わらず力が発生して、 一定に巻いたコイルの方は永久磁石を使用しないと力が発生しないのでしょうか? また一定に巻いたコイル(右図)に電流を流している状態で方位磁石を近づけたら針が振れました。振れたのに力は発生しないものなのですか? それかものすごく微小な力が発生しているのでしょうか? 磁場勾配というF=-B(dB/dz)ものがあるということは分かりました。 よろししくお願いします。 コイルの巻き数、コイルの大きさ、導線の太さはどちらも同じです。

  • 電磁誘導の法則とローレンツ力は矛盾するのでは?

    電磁誘導の法則(マクスウェルの方程式)とローレンツ力は矛盾すると思うのですがどうでしょうか? 【図の説明】 棒磁石が垂直に置かれ、棒磁石の軸の中心上に辺a,b,c,dからなる巨大なコイルがあります。 コイルを水平方向に速度vで微小距離移動します。 【比較検討】 電磁誘導ではdφ/dtがゼロなのでコイルに電圧は発生しません。 ローレンツ力では辺c内の電子に力F=q・(v×B)が働きます。他の辺の電子には力は働きませんので、コイルには電圧が発生します。 【質問】 上記比較検討の誤り箇所を指摘して下さい。