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解決済みの質問

自転車の発電について

変な質問で申し訳ありません。
自転車に乗っている時にランプをつけるとペダルが重くなるのは、私の錯覚なのでしょうか、それとも実際に重くなるものなのでしょうか。
またこれには誘導起電力(電磁誘導?)やファラデーの法則?などが関係しているのでしょうか?何かこの事に関する式を教えていただけるとうれしいです。
また、重くなればなるほど発電力は大きくなるのでしょうか。
長々とスミマセン。よろしくお願いします。

投稿日時 - 2008-10-07 23:07:02

QNo.4385206

困ってます

質問者が選んだベストアンサー

>では電車などの回生エネルギーも自転車と同様に押し付けによって速度を減少させているのでしょうか?

??
逆です。
回生エネルギーとは走っている電車などがブレーキをかけて止まる時に(摩擦により)発生する熱エネルギーを電気エネルギーに変換して蓄える事を言いま
す。
速度を減少させるためではなく減少させた時に発生するエネルギーを利用するのです。

>電力発電は電磁誘導によって起電力を発生させているそうなのですが、回転子側は負荷側から回転を阻止するような反発力みたいな力は受けないのでしょうか。

この件に関しては門外漢なので正確な回答は出来かねます。

確かに反発力はあるでしょう。
慣性の法則と言うものが有ります。
停止しているものはずっと停止しているし、動いているものは動き続けると言うものですが(かなり乱暴な表現)どんなものでも動き出しがもっとも力が必要で、動き出したら少ない力で動かせます。
また、質量の大きなものほど動かす時に大きな力が必要で、止めるにも大きな力が必要です。
つまり質量が大きなものほど動き続けるのです。
実生活でも経験する事ですが、重いものを動かそうとする時に動かすまではかなり力が要りますが、一端動き出すとそんなに力は要りませんよね。

リムダイナモの場合ダイナモがタイヤに強い力で押さえつけられているから抵抗が大きく重く感じるのであって電気エネルギーを発生するために重くなるのは微々たるものです。
もし電気エネルギーを発生させるために重くなるのであれば、ハブダイナモや非接触発電がハブダイナモのように走行時にペダルが重くならない事の説明がつきません。

確かにファラデーの法則(電気、磁力、力の関係)で磁石を使って電気を発生させるのですから「力」は必要です。
しかし、自転車のライト程度なら「うあぁ~こげんわ」と言うほど重くなりませんし、人間の足が感じるほどの抵抗もありません。(人間の場合足は腕の約3倍の出力があります)
あなたの足が若しその僅かな抵抗すら感じる高性能なセンサーのような機能を有しているのであればハブダイナモや非接触発電でも重く感じるでしょう。
私自身は非接触発電のライトを使っていた事が有りますが、全く感じる事は出来ませんでした。

投稿日時 - 2008-10-09 01:33:49

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回答(8)

自転車に使用されているライト用の発電機、いわゆるダイナモは直流発電機ではなく交流発電機です。
最近流行のハブダイナモであっても交流発電機です。
何度も言いますが直流発電機ではなく交流発電機です。
くれぐれも間違えのないようにお願いします。

自転車ですから早く走る時もあればゆっくり押して歩くこともあるわけです。
よって直流発電機では効率が悪い為に交流発電機を使ってます。
これはもうずっと昔から変わってません。

発電機なんだから負荷があれば当然その分だけ回転は重くなります。
理論的に考えればしくみは解るでしょうが、ここで説明できるほど簡単ではないのでご自分でお調べ下さい。

投稿日時 - 2008-10-11 12:05:41

ANo.7

ANo.3の再訂正です。
ファラデーではなくフレミングです。(学校の勉強から20年以上遠ざかっているのと、アルコールを摂取中だった事を云い訳にしておこう)

投稿日時 - 2008-10-09 10:15:57

自転車の発電機は直流発電機です。
直流電動機は電源に接続すると軸が回転しますが、
逆に外部から力を与えて軸を回転させると発電します。

関係式としてはフレミング右手の法則となります。

タイヤが接触して発電機の軸を回転させ発電しているので、厳密には
発電した電力分ペダルが重くなりますが、それ以上に発電機の軸の
接触によるロス等の方が大きいと思われます。

投稿日時 - 2008-10-09 08:51:23

ANo.5

 回生ブレーキは、車輪を駆動しているモーターを発電機として使用することで、運動エネルギーを直接電気エネルギーに変換してやる物です。

http://www.city.kobe.jp/cityoffice/54/030/sharyoka/mame_kaisei.htm

 ちなみに、一部の電動アシスト自転車にも採用されています。

http://auto-g.jp/index.php/mo/News/ac/Detail/NewsId/17330
http://www.sanyo.co.jp/koho/hypertext4/0407news-j/0705-1.html

投稿日時 - 2008-10-09 02:57:35

ANo.4

すみませんANo.3の誤記です。

誤)・・・ハブダイナモや非接触発電が「ハブ」ダイナモのように走行時にペダルが重くならない

正)ハブダイナモや非接触発電が「リム」ダイナモのように走行時にペダルが重くならない

投稿日時 - 2008-10-09 01:39:44

ANo.2

難しいことは他の方にお任せするとして
べダルが重くなるのは当然の事です 電球を光らせる為の電気エネルギーをどこからか調達してこなければなりません 重くなったべダルに負けずに踏み込む人力エネルギー?がダイナモに寄って電気エネルギーと変換され使われています
ダイナモをタイヤに当てた状態で電球を外し走ってみましょう 驚くほど抵抗が少ない事が体感できます ダイナモを回す重みではなく電気エネルギーを発生させる為の重みなんだなと実感できます

投稿日時 - 2008-10-08 19:47:24

ANo.1

いやいやそんな難しい事では無くリムダイナモ(昔からある発電機です)を車輪に押し付けその回転を利用しています。
要するに摩擦抵抗です。

若し、ハブダイナモだとすれば、重くなって感じるのは殆ど気のせいです。

投稿日時 - 2008-10-07 23:49:56

補足

早くの回答ありがとうございます。では電車などの回生エネルギーも自転車と同様に押し付けによって速度を減少させているのでしょうか?
もうひとつお聞きしたいのですが、電力発電は電磁誘導によって起電力を発生させているそうなのですが、回転子側は負荷側から回転を阻止するような反発力みたいな力は受けないのでしょうか。

投稿日時 - 2008-10-08 02:01:53