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平成15年9月13日、高知県立青少年センターサブアリーナで開催された「科学の祭典」高知大会
(財団法人日本科学技術振興財団・科学技術館主催)に、エネルギー科学教育研究会として
パネル展示、発電機器の出展を行った。 会場いっぱいにブースが設けられ、さまざまな種類の出展があり(例えば光の偏光、ペットボトルロケット、 アメンボが水に浮く仕組みなど)子供だけではなく大人にも大盛況のイベントであった。1507人の参加者を 集めた。 ここでは、平成15年度活動において3回のイベント(クリーンエネルギーフェスタ、科学の祭典、 四国環境・健康産業交流プラザ)で展示され、好評だった「携帯用発電機」と「自転車型発電機」を紹介する。
携帯電話の非常時充電用として小型で高性能の手動発電機が市販されている。 これを購入して特性を調べたところ、出力は電圧が5Vに安定化され、電力は最大で1W程度、 連続では0.5W程度発生できることがわかった。 携帯電話は子供たちの関心ある話題であり、その充電器という紹介で興味を引くことができる。 1台では出力が小さいため、2台を直列にして、されにそれを2本並列にすることで(計4本) 約2W程度を連続で発生できる。これを利用して電気で動く鉄道模型を動かすことが可能である。 鉄道模型という形をとることにより、競争なども可能となり、子供の関心をひく教材として 非常にいいものとなった。どの程度発電できたかは、高精度電力計をレール中に接続して計測できる。 自転車型発電機 自転車には通常ダイナモと呼ばれる発電機がついていて、豆電球の前照灯の電源となっているので 子供にとって馴染み深い。しかし、この発電能力は高々数Wにすぎない。 インターネットで検索してみると、自動車用発電機(オルタネータ)を自転車の車輪とベルトでつなぐ 例が複数紹介されていて、最大で数10Wの発電が可能であるといわれている。本研究会でも初めはこの 方法を試みたが、子供ではほとんど出力が得られなかった。これは、オルタネータが高トルクで高速回転 する設計となっているのに対し、自転車では必要なトルクが生み出せなかったことによるものだった。 そこで、環境省エネルギー機器を開発しているメーカーから、低トルク・低速回転でも出力が得られる 発電機を借用することにした。これは「サボニウス型風車」と呼ばれる、低風速で有効な風力発電機用に 特別開発されたもので、変換効率が優れている。 この風車用発電機を用いたところ、子供でも小学校高学年なら連続100W程度、瞬間最大発電力は 300W異常を発電可能であり、大人であれば連続200W、瞬間最大発電力は600Wにも及ぶ。 |