エネルギー変換効率へんかんこうりつシミュレーター

プーリーつき発電機とおもりで発電! おもりの位置エネルギーは、何%が電気エネルギーになるかな?(3年 運動とエネルギー・第25時 エネルギーの変換)

おもり(水入りペットボトル) 1.5 kg(15 N) 巻き上げる高さ 1.0 m

実験の記録(教科書の②:電流・電圧・落下時間)

※ 電流・電圧は、ある程度安定したときの値を読んで記録している。「計算」を押すと、その記録で③④の計算れんしゅうができるよ。

実験した回数
0回
気づいたこと
0件
効率まで計算できた記録
0件
気づいたこと・コツ
  • 実験すると、ここに気づいたことが出るよ。
  • 位置エネルギーの変化量(=おもりを巻き上げた仕事)= おもりにはたらく重力〔N〕× 高さ〔m〕
  • 発電した電気エネルギー(電力量)= 電圧〔V〕× 電流〔A〕× 落下時間〔s〕
  • エネルギーの変換効率〔%〕= 電気エネルギー〔J〕÷ 位置エネルギーの変化量〔J〕× 100。投入したエネルギーのうち、利用できたエネルギーの割合。
  • 効率は100%にならない。電気になれなかった分は、摩擦まさつや空気の抵抗による熱、音などに変わって逃げていく(なくなったのではなく、別のエネルギーに変わった)。
  • 豆電球は電気の多くを熱にしてしまう。LEDは変換効率が高い→照明がLEDに置きかわってきた理由だよ。

※ 100 gの物体にはたらく重力を1 Nとする。数値は実験しやすいように整えたモデル値。

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