自由研究（AC10Vって？）

質問

子供の自由研究で、一緒に簡単な発電器を作ることになりました。
そこで、自転車のタイヤに接触させて電気をつけるライトがありますよね、それを後輪に移してどれくらいの電気が起こるかテスターをあてて調べてみたところ、AC10V程でした。
質問なんですが、AC10Vといってもいまいちどれくらいの電気かわかりません、素人でもわかりやすく教えて頂けないでしょうか？それにテレビを１０分見る為には、蓄電器があると仮定して、何時間ほど自転車を漕ぎ続ければいいのでしょうか？出来れば計算式があれば助かります。
詳しい方、手助け下さい。

回答No.10

ikkyu3 · ベストアンサー

なかなか小学生では、電気は難しいですね。
私自身小学生の時には、３年で果物電池の自作、４年生で磁石とブリキ板と巻き線でモーターの自作、５年生で鉱石ラジオの自作でしたよ。
でも電気の本当のところは、当時は理解できませんでした。

さて本題ですが、発電機の取り付けを移動しただけですから、自作にはならないですね。

ご質問に記載のものだけで出来そうなことは、
テスターが1個有るので電圧が計れる。
つなぎ代えれば、電流も測れそうです。（訂正：交流は計れないかも）
回転が遅いと電圧が低く電球は暗いこと。
回転が早くなると電圧が上がり電球が明るくなること。

速さは３段階（低、中、高）調べることにしましょう。
電球を接続した時の電圧、接続しない時の電圧の両方を測定・記録します。
（電球と発電機の間にテスターを電流レンジにして接続して３段階の電流も測定・記録しましょう。と書きましたが、多分お持ちのテスターの電流レンジは、直流（ＤＣ）だけでしょうから、これは、止めます）

発電機の表面の表示をよく読んでください。
観察も大事な習慣です。
今、家のは、６Ｖ　２．４Ｗ　と表示があります。
お宅のは、どうですか。
この２．４Ｗは、標準の電球をつけて標準の回転のときの発電する定格電力です。
当然、回転をうんと早くすれば、電圧も６Ｖ以上になり電力も２．４Ｗより大きくなります。

＞何時間ほど自転車を漕ぎ続ければいいのでしょうか？
発電電圧は６Ｖ、テレビは１００Ｖですから電圧的には接続できませんが、電圧は変換するものとして、電力を貯めることが出来たと仮定すれば、
あとは、テレビの消費電力が分れば、計算できます。
テレビの後ろのネームプレートに書いてあります。

電力量は、電力Ｘ時間です。
テレビを　４８Ｗ（小形）と仮定します。
　４８（Ｗ）Ｘ１０（分）＝４８０（Ｗ・分）
前に書きました我が家の発電機の定格から
　４８０／２．４＝２００（分）
分でなくて時間（ｈ）に直した方が良いかもしれません。
家庭の積算電力計では、ＫＷｈ　ですね。

となりました。
他に調べた方が良いと思うのは、使用した電球ですね。
電球の金属のネジの側面にも電圧と電力または電流が書いてあります。
　電力（Ｗ）＝電圧（Ａ）Ｘ電流（Ａ）
の関係があります。

実測値と機材の表示と対称して見るのも面白いでしょう。

実験、研究ですから、使用した機材の仕様やデータの記録は、提出すると良いと思います。
発電機、電球、テスター、テレビなどです。

まとまりがないですが、以上、参考になりますか。

お礼

詳しくご説明ありがとうございます。

早速試してみます。

回答No.5

38endoh

> 子供の自由研究で、一緒に簡単な発電器を作ることになりました。

家庭用のテレビを使用するには，100Vの交流（周波数50Hzまたは60Hz）が必要になります。自転車のタイヤに接触させる発電機は，電圧も周波数も回転数に依存します。つまり，テレビなどに安定供給するにはそれなりの電気回路が必要になります。

具体的には，トランス型のACアダプターを改造するなどして，ダイナモからのAC10VをDC12Vに変換する回路を作り，これを車用の鉛蓄電池に充電するというのがいいのではないでしょうか？

鉛蓄電池に車用の昇圧インバーター（カー用品店で購入可能）を接続すれば，家庭用のテレビを使用することができると思います。

と，ここまでご質問に対する回答を書いてはみたのですが，これでは意外に手間もお金もかかりますよね。私なら，整流素子と三端子レギュレータとコンデンサを購入し，平滑回路を組み（ここら辺の意味が分からなければ別途質問してください），乾電池４本程度で駆動する簡単な装置（ラジオとか）を蓄電池なしで動作させることを考えますが…。

補足

すみません補足内容は下の方と同じ内容です。
よろしくお願いします。

早々回答ありがとうございます。
私の書き込み（質問内容）が悪く、うまくみなさんに伝わらなくてすみません。
これから、蓄電器などを制作しようとは考えてなく、実験設備は簡単ではありますが、ライトを前輪から後輪へ移しただけで終わりです。
子供と私が実験しようとしているのは、自転車をゆっくりこいだ時には○Vの電圧が起こり、普通のこぎかたでは○Ｖ、速こぎでは○Ｖって感じで電圧を測り（普通のこぎ方でAC10Ｖでした）その電圧で他の電化製品を動かすには、何時間自転車をこげばいいのかという単純？な実験です。（要するに、いつもなにげなく使っている電気は自分の力で起こすには、こんなにも大変なんだ、という事を知りたいのです。）
聞いたことのない単語が飛び交っていて、素人の私には難しくＨＰを調べてみたのですが、もっと難しかったです。
私の実験にはこれが足りないとか、こういう方法がいいとかがあれば、素人の私でもわかるようにご教示下さい。
詳しい方恐れ入りますが、私たちの実験にご協力下さい。

回答No.4

marimo_cx

＜発電機の解説＞

自転車の発電機ってダイナモって呼びますよね？
確かにダイナモとは直流発電機のことです。
大昔は本当に自転車にはダイナモが使われていました。
しかし、ダイナモは整流子（コンミュテーター）を使って直流（本当は脈流なんですが）を取り出すため、機械的接触をしているわけなので磨り減ります。磨り減るということは寿命があるわけです。
一方、現在の発電機は本当はオルタネーター（交流発電機）です。
交流発電機は発電コイルを固定子側にして、磁石を回転させているために整流子がありません。ですので磨り減る電極が存在しないために寿命が長いということになります。

自転車の電球なんて交流でも直流でも光りますので、別に直流発電機なんか使う必要は無かったので、寿命が長いオルタネーターに切り替わったのに、なぜか『ウォークマン(R)』みたいにダイナモという名前が残ってしまったようです。

回答No.3

noname#2494

#2です。

そうでした。
発電機は基本的に交流。
わざわざ直流に直す様なことは、ただのライトの発電機ではしませんね。

失礼しました。

補足

すみません補足内容は下の方と同じ内容です。
よろしくお願いします。

早々回答ありがとうございます。
私の書き込み（質問内容）が悪く、うまくみなさんに伝わらなくてすみません。
これから、蓄電器などを制作しようとは考えてなく、実験設備は簡単ではありますが、ライトを前輪から後輪へ移しただけで終わりです。
子供と私が実験しようとしているのは、自転車をゆっくりこいだ時には○Vの電圧が起こり、普通のこぎかたでは○Ｖ、速こぎでは○Ｖって感じで電圧を測り（普通のこぎ方でAC10Ｖでした）その電圧で他の電化製品を動かすには、何時間自転車をこげばいいのかという単純？な実験です。（要するに、いつもなにげなく使っている電気は自分の力で起こすには、こんなにも大変なんだ、という事を知りたいのです。）
聞いたことのない単語が飛び交っていて、素人の私には難しくＨＰを調べてみたのですが、もっと難しかったです。
私の実験にはこれが足りないとか、こういう方法がいいとかがあれば、素人の私でもわかるようにご教示下さい。
詳しい方恐れ入りますが、私たちの実験にご協力下さい。

回答No.2

noname#2494

素人です。
他に有力な答えがあればそちらを参照してください。

全く違う単位なのかもしれませんが、AC10Vは見たところ交流10ボルトのことみたいです。

自転車の発電機ははかったことがないので判らないのですが、直流発電機ではないのですか？

テスターをお持ちとのことなので、直流測定モードにして計測してみてください。

また、ボルトは電圧なので、電流も判らないと計算が出来ないと思います。
電流測定モードにして計測してみてください。

回答No.1

marimo_cx

電圧で言うならコンセントの1/10です。
あと、電力は電圧と電流の積ですので、電圧だけでは何も検討できません。
蓄電器とはどのようなものを想定されているのでしょうか？
交流ですのでそのままで直流である蓄電池に充電することは出来ません。
また、蓄電池も充放電の効率が100%ではありませんので充電に要した電力の7割弱しか取り出せないのが普通です。

ところで、極一般的な自転車の発電機ってAC6V/3Wの出力のはずなので、無負荷で電圧を測りましたね？端子をオープンにしていると感電するので気をつけて実験してください。

補足

早々回答ありがとうございます。
私の書き込み（質問内容）が悪く、うまくみなさんに伝わらなくてすみません。
これから、蓄電器などを制作しようとは考えてなく、実験設備は簡単ではありますが、ライトを前輪から後輪へ移しただけで終わりです。
子供と私が実験しようとしているのは、自転車をゆっくりこいだ時には○Vの電圧が起こり、普通のこぎかたでは○Ｖ、速こぎでは○Ｖって感じで電圧を測り（普通のこぎ方でAC10Ｖでした）その電圧で他の電化製品を動かすには、何時間自転車をこげばいいのかという単純？な実験です。（要するに、いつもなにげなく使っている電気は自分の力で起こすには、こんなにも大変なんだ、という事を知りたいのです。）
聞いたことのない単語が飛び交っていて、素人の私には難しくＨＰを調べてみたのですが、もっと難しかったです。
私の実験にはこれが足りないとか、こういう方法がいいとかがあれば、素人の私でもわかるようにご教示下さい。
詳しい方恐れ入りますが、私たちの実験にご協力下さい。