物理基礎｜エネルギー（3）エネルギー資源と発電

発電は「エネルギーの変換」、どの方法にも長所と短所がある

この教材のために作ったオリジナル問題です。

答えを選ぶと、正解とわけが出ます。図の問題は、答えたあとに図が動いて確かめられます。

問1選んで答える

火力・原子力・水力・風力発電に共通している発電のしくみは？

答えと解説

正解：タービンなどを回して発電機を動かす（電磁誘導）

どれも、熱や水・風の力でタービン（水車・風車）を回し、発電機で電磁誘導を起こして電気をつくる。

問2選んで答える

火力発電所で、燃料の化学エネルギー 1000 MJ から電気エネルギー 450 MJ が得られた。発電効率は？

答えと解説

正解：45%

効率＝ 450 ÷ 1000 ＝ 0.45 ＝ 45%。

問3選んで答える

1 秒間に 2000 kg の水が 30 m 落ちる水力発電所。効率 80% のとき、電力は？（g ＝ 9.8 m/s²）

答えと解説

正解：約 470 kW

mgh ＝ 2000 × 9.8 × 30 ＝ 588000 J（1 秒あたり 588 kW）。× 0.80 ≒ 470 kW。

問4選んで答える

太陽光発電の短所として正しいのは？

答えと解説

正解：夜や天気によって発電量が大きく変わる

太陽光発電は燃料がいらず CO₂ をほとんど出さないが、夜は発電できず、天気で大きく変わる。

問5考えてから見る

いくつかの発電方法を組み合わせて使う（エネルギーミックス）理由を、2 つ以上の発電方法の長所・短所を使って説明しよう。

答えと解説

どの発電方法にも長所と短所があるから。たとえば太陽光は CO₂ をほぼ出さないが夜や天気で変わる。火力は安定して出力を調整できるが CO₂ を出す。組み合わせることで、短所をおぎない合い、安定して電気を届けられる。

自分の答えに、次のことが入っていたかくらべてみよう