普通のモータ発電機
ブラシモータはどこでも手に入りますし,発電機にもなります。
1831年にファラディが電磁誘導の法則発表して電気と磁気の研究が盛んになりました(らしいです)。
発電機というのは1867年のパリ万博に出展されたものが民衆の前に登場した初めのものとなっています。
その時発電機を2つつなげて電力を大きくしてアピールしようとした時,一方の発電機を回すともう一方が回り始めた。そこからモータが使われるようになった。という話を聞いたことが有ります。本当でしょうか?
ということでモータはそのまま発電機になるのです。
とはいっても,手でそのまま回すのは大変なのでいろいろな手立てをします。
風力発電機
モータにプロペラを付けた発電のデモ機です。
息を吹きかけるとプロペラと直結のモータが回り発電してLEDが点滅します。見にくいですが,左の方で緑のLEDが点灯しているところです。
手回し発電機
小学校や中学校で使われている手回し発電機です。
ハンドルはギアにつながっていて大きい歯車が小さい歯車を回して回転数を上げます3回繰り返すと回転数は相当多くなっています。この回転を利用して発電します。
3V~5Vくらいの発電になります。
これもブラシモータを使った発電機です。とても手軽に発電できますが,ブラシは消耗するので長持ちはしません。実験や研究用には適しています。
水力発電機
火力発電機
水力も火力も同じようにモータ(タービン)をまわして発電します。
回す力が水か水蒸気の違いです。原子力発電でも水を水蒸気にしてその圧力でタービンを回すのです。
原子力発電機
握り発電機
2017年1月8日(日)
100円ショップでハンディー発電機を見つけました。たった100円なのに発電はできるし,充電はできるし,結構明るく優れたものです。
この簡単な構造の2つの部品で発電することができてしまいます。
写真中央が磁石で,右はコイルになっている様子が少しわかります。?
磁石の部分がふたになっていて,コイル部分にかぶさります。この機構も素晴らしい左右の詰めが可動になっていてが逆転を防止しています。
このギアで回転数を上げて電力(電圧)を増します。大きなギアの裏には小口径のギアが有りハンドル部分の動力を回転に変えています。
余談ですが,LR1130のボタン電池が3つ直列に使われています。
機能からすると充電電池なのですが,100円の中にリチウムイオンを3つ入れられるのでしょうか?それとも,アルカリ電池を充電しているのでしょうか?
どちらにしても,充電して使えるのです。(すごい)
ゼンマイ発電機
なんでも発電できるのならゼンマイもモータを回せますから,100円ショップのおもちゃの余りが有ったもので,こんなものを作ってみました。
ゼンマイの力で266mV発電しています。最高では800mVをこえましたが写真は撮れませんでした。
ステッピングモータ発電機
ステッピングモータを回すことができるわけですから,電気が起こっているので,AB,CDのコイルに発生する電流を整流して直流の電気を取り出すことができます。
整流器を付けると立派な発電機になります。LEDが点いたりラジオが聴ける発電機がありますが,ステッピングモータを使うと強力で,ラジカセを動かして聴くこともできます。12Vの電源なのでいろいろなところに応用できると思います。ダイオードは8本使います。交流の全波整流と同じ仕組みで,極が2つから4つになるだけです。写真の回路は小さく作るために立体的に配線しています (少しわかりにくいと思います,すみません)。
ペルチェ素子発電
ペルチェ素子という熱の差を電流に変える(ゼーベック効果),電流により熱いと冷たいを作り出す(ペルチェ効果)装置です。2枚直列につないでいます。
CPU用の放熱板に張り付けています。
容器に入れて豆電球をつなぎます。
お湯を入れただけで豆電球が点灯します。・・・ペルチェ素子は金属の集まりですので,しばらくすると全体が温まってしまいます。裏表の温度差で電流が流れます。温度差が無くなると豆電球は消えてしまいます。
水をかけると温度差が広がり豆電球は明るく点灯します。
氷を乗せると温度差は広がりますがペルチェの面全体に触れさせられなかったため,極わずかしか点灯しませんでした。熱伝導両面テープが必要です。
お湯と水だけでここまで明るく光ります。
ペルチェ素子ですので電流を流すと温度の差ができます。小型冷蔵庫やハンディー冷却機に使われています。