実験道具 ／ 中学3年 物理
火力・水力・原子力・地熱・太陽光の5つの発電方法を切りかえて、電気ができるまでの流れをくらべよう。タービンと発電機を使う発電と、使わない発電のちがいが見えてきます。
全3ミッション。もちろん、自由に組み立ててもOK。
発電方法を選んで、それぞれの仕組みの違いを見てみよう。
やってみよう
上から順に進めると、少しずつわかるようになっています。「このミッションを始める」を押すと、始めの状態になります。
ミッション 1
火力発電でエネルギーが移り変わる流れを追い、強さを変えたときの電流を見る。
見るところエネルギーの流れと、強さを変えたときの波形。
火力発電では、燃料の化学エネルギー→熱エネルギー→蒸気の運動エネルギー→タービンの回転→発電機（電磁誘導）→電気エネルギーと移り変わる。タービンが速く回るほど、電流は大きく、波の間隔は短くなる。
ミッション 2
水力・原子力・地熱発電を見て、火力発電と同じところ・ちがうところを探す。
見るところタービンを回しているものと、共通する部分。
火力・水力・原子力・地熱発電は、どれもタービンを回して発電機で電気をつくる。ちがうのは、タービンを回すエネルギーのもと（燃料の化学エネルギー・水の位置エネルギー・核エネルギー・地熱）である。
ミッション 3
太陽光発電を選び、電流の波形と向きをほかの発電方法とくらべる。
見るところ波形の形と、電流の向き。
太陽光発電は、タービンや発電機を使わず、光エネルギーを太陽電池で直接電気エネルギーに変える。流れる電流は向きが変わらない直流。タービンで発電機を回す発電では、向きが周期的に変わる交流ができる。
| 発電方法 | タービンを回すもと | 電流 |
|---|---|---|
| 火力 | 燃料の化学エネルギー（燃やした熱で蒸気） | 交流 |
| 水力 | 高い所の水の位置エネルギー | 交流 |
| 原子力 | 核燃料の核エネルギー（核分裂の熱で蒸気） | 交流 |
| 地熱 | 地下のマグマの熱（天然の蒸気） | 交流 |
| 太陽光 | タービンなし（光から直接） | 直流 |
この実験道具は、現役の理科の先生が作ったシミュレーターを、作者の許可を得て理科ラボ向けに編集したものです。値や動きは学習用の模型で、実際の実験の結果と同じになるとは限りません。