新しい発電機を作るとしたら

質問

私が考えた(想像科学)発電装置は宇宙の中でコマを回したら止まることはまずないですよね、これを応用すれば宇宙飛行士訓練所のような無重力装置の中でコマを回しコマの真ん中に磁石を付け、もう反対側にも磁石を付ければ発電できるんじゃないでしょうか？理論的な事はよく知らないので、誰か教えてください、理科の自由研究に使いたいので宜しくお願いします。

回答No.6

U-Seven · ベストアンサー

結論を先に言えば無理です。簡単に言えば。

>宇宙の中でコマを回したら止まることはまずないですよね

そうです、地球がその通りぐるぐる回り続けていますから。

>コマの真ん中に磁石を付け、もう反対側にも磁石を付ければ発電できるんじゃないでしょうか？

コマの真ん中に取り付けてはダメです、端（外側）に取り付けてその反対側の端に対極（ＮorＳ）の磁石を取り付けます。
そしてコマの周囲にコマと少し離してコイルを固定して取り付けます。

回転によって磁石の磁束がコイルを横切るとコイルに起電力が発生します。
ただしこれに何か接続すると電流が流れてしまいます、コイルに電流が流れると磁力が発生します（電磁石ですね）。
外側の固定されているコイル（電磁石）とコマに付いている磁石の磁力が吸引しあって、止まってしまいます。
非接触であっても磁力という力が固定物と回転物の間で作用しています。

地球の自転が止まらないのは、地球以外の固定されている物に何ら関係していないからです。

お礼

皆さん片っぱしから出来ないとか無理とかを言うのではなく、ちゃんと理由まで、説明してくださって、とてもわかりやすいです。また何かありましたら、ご返答宜しくお願いします。

回答No.9

noname#74145

ご質問のような事が出来ればどんなに素晴らしい事でしょう。
何も宇宙空間に建設する必要は無く摩擦の少ないベアリングか磁石で軸を支えれば回転抵抗は非常に少さく、永久とは言わないがかなり長時間回ることは確かです・・・・・・・がこれに発電機を付けて電力を取り出した途端に回転数はグングン落ちて簡単に止まってしまいます。

理由ですが電流を取り出すという事は発電機のコイルに電流が流れると言う意味でも有りますがそれはつまりコイルに磁力線が発生すると言う意味でもあります（電磁誘導の法則）
この磁力線は必ず回転子の回転を妨げる方向に発生するので急激に回転数が下がるわけですね（電気子反作用）（レンツの法則）

そもそも何故質問者さんがこのような事を考えたかと言うと磁力線が力を及ぼす物であるという事が分かりにくいからでは有りませんか（相互作用）
磁力線を細い金属の棒に例えてこの棒で外部に仕事をすると考えればすぐに止まってしまう事が納得できるでしょう。

簡単に言えばこちら（発電機）から相手に力を及ぼすという事は相手（負荷）からもこちらに同じ大きさで向きが反対の力を及ぼしている訳です（作用反作用の法則）

お礼

そうですか、磁力線のことなど考えてもいませんでした。でもいつかこんな発電機ができるといいですね！

回答No.8

yuta2

磁石と磁石じゃなくて、磁石とコイルだとして。
発電することは可能ですが、すぐに止まってしまいます。無限に発電し続けることはできません。
他の方も書かれていますが、発電で得られた電流がコマを止めようとする働きをします。
　この現象を応用したのがハイブリッド自動車になります。
ハイブリッド自動車はモーターで走りますが、走るための電力はブレーキをかけたときに発電される電力が利用されています。言い換えれば、電力を得れば物体を止める作用があるといえます。

ということで、無限にエネルギーを得続けることはできません。

お礼

っあ、それ聞いたことあります。電車とかでも、スピードの出るやつは止まる時に、車輪を発電機にしてるって、ご返答ありがとうございます。

回答No.7

tiltilmitil

発電については他の方も書いてるし、もう一つの問題点に。

＞宇宙飛行士訓練所のような無重力装置の中で

　地上に据え置きで出来るような無重力装置は存在しません。飛行機をほぼ放物線軌道で飛行させることにより、数十秒の微少重力体験をするのがせいぜいです。体験ツアーでのお値段ですが、約20秒の微少重力体験が5から6回出来るツアーで40万円ほどです。

http://company.nikkei.co.jp/news/news.aspx?scode=9726&NewsItemID=20080613NSS0150&type=2

お礼

ご返答ありがとうございます。４０万もですか！お高いですね。訓練用の装置何て無いんですね。
どこから来た噂だか、とんだ勘違いでした。

回答No.5

Denkigishi

＞理科の自由研究に使いたいので
ということは、あなたは小中学生でしょうか？　それとも学校の先生でしょうか。もし小中学生だったら理科への関心を膨らませてもらいたいので余り否定的なことは言いたくないが、もし先生だったら、まずは、「エネルギー保存の法則」について理解した上でお考えください。

お礼

中学生です。まだまだ、幼稚な発想が多いですが、どうぞ宜しくお願いします。

回答No.4

arain

No.1です。
>「フライホイール」を使えば発電できるのですか？
質問者さんが言っていることが、原理としてフライホイールに分類されるものだということです。
細かい説明は省きますが、エネルギーを回転エネルギーとして蓄え必要に応じて取り出す仕組みです。

>myeyesonlyがおっしゃるには、確かに摩擦力があるということです。
はい。あります。

No.2
>では、超電力を使えば可能なのではないのでしょうか？
「超伝導」のことでしょうか？
おそらく、超伝導物状態の電気コイルの上で磁石が浮いていることからと推測しますが、
超伝導は電気抵抗が0の状態を示しているだけで、摩擦とは関係ありません。

お礼

わかりやすい説明ありがとうございます。超電導の磁石は、液体窒素を使っていたと思います。

回答No.3

debukuro

第二種永久機関ですね
一旦動き出せば永久にその動きを維持する
発電機で電力を生み出します
その電力を消費しないでしかもその発電機は摩擦がまったく無いとします
そうするとその発電機は永久に回り続けるでしょう
ところが発生した電力を消費すると消費した電力に相当する運動を与えてやらないと発電機は止まってしまいます
発電機が付いた自転車で点灯して走ってみればよく分かります
僅か６ワットの電力を得ることがどれほど大変なことかを体験してください

お礼

理科の実験でやったことあります。モーター動かすのがやっとでした。ご返答ありがとうございます。

回答No.2

myeyesonly

こんにちは。
>もう反対側には磁石・・・じゃなくてコイルの間違えでしょうか。

発想は面白いのですが、この発電は電気を取り出すと回転速度が落ちて、やがて止まってしまいます。

簡単に実験で試す事が出来ます。

モーターを何にも繋がないで、指で軸を強く回すと、惰性で少しの間、回転しますね。

これが無負荷で回転させる場合に相当します。
この場合、回転を止めるのは摩擦力だけです。

次に、同じモーターにできるだけ小さい豆電球（できれば麦球がいいでしょう）を繋いで、同じように指で回すと、結構、軸が重くなってるのに気づくはずです。
回転する時間もかなり短くなります。
大きい電球だと光るのが見えないと思いますが、小さい電球なら点灯するはずです。

このように、磁石とコイルで電力を取り出すには、どうしても、元になる運動の消費が必要なのです。

お礼

では、超電力を使えば可能なのではないのでしょうか？

回答No.1

arain

「フライホイール」という用語について調べてみてください

お礼

「フライホイール」を使えば発電できるのですか？myeyesonlyがおっしゃるには、確かに摩擦力があるということです。