人力発電でもっと効率良く発電させることはできないのか？

質問

よく自転車を使って発電させようとする試みがあります。
あれは1人につき1つの発電装置という形で発電しているのですが、
1人につき2個とか3個とか発電装置を繋げることはできないのでしょうか？（負担がきつくなる？）

例えば、発電の原理はコイルの中で磁石を動かせば電流が発生するということですよね。
コイルと磁石のセットを単純にもう1セット増やして磁石を動かすことが可能ならば
電流も2倍になりますよね？（ちょっとここは自信がないのですが・・・）
1つ目は動かし方はコイルを固定しておいて、人差し指で磁石を押して動かします。
2つ目は同様に空いている中指で磁石を押して動かします（厳密には磁石のこのような
動かし方では発電しないでしょうけど、具体的なイメージの為簡略します）
こんな風にして、1つじゃ発電する電力も微量でしょうけど、単純に２つ３つと
どんどん増やしていけば、もちろん連携や動かし方に工夫が必要だと思いますが、
最終的に理想とする電力を得ることができると思うのですが・・・実際はどうなんでしょうか？

回答No.5

anachronism

> 1人につき2個とか3個とか発電装置を繋げることはできないのでしょうか？（負担がきつくなる？）

ご想像のとおり、発電機が増えると、そのぶんペダルが重くなります。これは、発電機を増やす代わりに大きな発電機をつけても同じことです。
この方法で発電（可能な）電力を増やしても、発電電力が増えた分だけペダルが重くなりますから、下手をすると回せなくなるか、回せてもすぐにバテます。かといって、軽くしすぎればなかなか出力が上がらなくなるわけです。

早い話、人間の数と発電機の数と必要な電力（電気機器の数）とには、一番効率のいい組み合わせがあるわけで、これをうまく組み合わせないと効率のいい発電は望めません。単純に増やせばいいというものでもないし、限界もあるわけです。

ではどのへんが効率のよい組み合わせか、というと、それは実施する時間（数分か数時間か）と、原動力であるその人の「特性」によります。研究すると面白いでしょうが。

自分も、どこだったか展示の発電機でテレビをつけてみたことがありますが、けっこうしんどかったですね。それなりの時間動かすなら、一人あたり２～３０ワット、体力のある人でも５～６０ワットくらいが限界なんじゃないでしょうか。

回答No.4

noname#74145

どんなに科学が発達してどんなに構造を工夫しても法則に反する事は実現しません。
これは一つ一つのケースを考える必要もなく理論上出来ない事はどんなに努力しても絶対に不可能なのです。

で、今回のご提案なのですがそのような事を行えば当然発電量は増えますが加えるエネルギーも比例して大きくなります。
つまり効率は別に良くなりませんが発電量は増えますね。

＞最終的に理想とする電力を得ることができると思うのですが・・・実際はどうなんでしょうか？

出来るでしょうけれど比例して大きなエネルギーを必要とします。

回答No.3

a-saitoh

発電機を増やせばそれに比例して，自転車をこぐのが重くなります．Ano.1のかたのおっしゃるとおり．

ただ，自転車は人力発電装置としては下の下で，見た目おもしろくて身近だからTVなどでよく出ているだけです．もともとランプを点灯させることしか考えていませんし．停めた自転車をこいで発電しようとすると，力が入りすぎて体が傾くとスタンドが外れて点灯しちゃうし，ハンドルも左右に動いてしまうので体が安定しません．

ちゃんとした発電装置を付ければ，50Wくらいは取れるようです．参考URLをご覧ください．

参考URL：

http://www.geocities.jp/piccolosp/jinrikihatu.html

回答No.2

debukuro

自転車の発電機の出力線をショートさせて自転車をこいで見れば人間の仕事率がどれくらいか体感できます。
ぜひお試しあれ。
人間の出力は平均１００ワット、それも１０秒間くらいしか続かないそうです。

回答No.1

Ganymede

ご質問者は、たぶん大学くらい出ていらっしゃるかも知れません。しかし、科学に関しては、今一度中学レベルの知識を再確認してみてください。
発電機は、仕事を電気エネルギーに変換する装置です。エネルギー保存則により、次の等式が成り立ちます。

得られる電力量 ＝ 人力による仕事量 － ロスしたエネルギー

発電機を「どんどん増やして」、「連携や動かし方に工夫」を凝らしたところで、投入した仕事以上の電力を得ることはできません。ロスも増える一方です。発電機１個１個につき、それぞれロスが発生するためです。
「最終的に理想とする電力」がどれくらいの値か存じませんが、人間一人の力では、平均的な一世帯分の電力（例えば数十A）さえ、まかなうのは無理です。細かい計算は省きますが、その十分の一の電力を数分間発電しただけで疲労困憊して、それ以上続かないでしょう。