『エネルギー教育 〜技術科〜』

〜発電と電気の使用効率を知ろう〜　技術科

　日ごろ何気なく使用している電気。どれくらいの運動エネルギーでどのくらいの事が出来るか？　また、使用する機器の消費効率もどのようなものなのかを実感するための実習を行いました。今日使用した教具は、理科で使用する手回し発電機のやや大型の発電機と五種の使用効率を実感できる器具がついている教具で実験します

　発電機には手回し回転数に応じて発電効率が青・黄・赤色の三段階で分かるようになっています。豆電球・電子ブザー・DCモータ・ヒーター・コンデンサの五種の器具がついている教具には、それぞれスイッチがありON,OFFを組み合わせることにより、二種にしたり、三種にしたりと負荷抵抗や変換効率を変える事が出来ます。生徒たちは熱心にいろいろと試し、理科ともクロスカリキュラム化していますので、日頃より理解していること等を実践していました。

　今回の押さえどころは、コンデンサ(キャパシター)と回生発電。コンデンサは電気をためる素子ですが、電池とは違うしくみで軽くできるため、電気自動車の開発（特にトラック）やその他電気を使う掃除機などでも今とても注目されているものです。どれくらいの運動でどれくらいの事が出来るのか・・・結構腕がダルくなってフラフラしていました。また、回生実験では、コンデンサに蓄電する際、スイッチをOFFにすると今まで重かった手回し発電機のハンドルが一瞬で軽くなるのには驚いていました。これは減速によって減少するエネルギーをモータによって回収している訳ですから、発電力には力が要ります。生徒たちは驚きとともに、電車では既存の技術で、最近は自動車のブレーキ技術にも応用されている事を告げると納得していた様子でした。