変換効率問題
(例) 図のような滑車つきモーターに3Vの電圧を
5秒間かけたところ、 1.5Aの電流が流れ、500gの
おもりが 1m 持ち上がった。 変換効率を求めよ。
投入したエネルギー
電気エネルギー
.
・利用されたエネルギー
割合
位置エネルギー 5J
(5N x Im )
1.5×3×5=225J
(問) 500gのおもりをプーリーつき
発電機につけて1m落としたら、豆電
球が2秒間点灯し、 電流計は 1.5V、
電圧計は200mA を示した。 変換効率
を求めよ。
投入
利用
SUB
J = N*M J = W x ³¹²
V=AXVX秒
電流計
W=V×A
豆電球
ひも
電流計
電圧計 粘着テープ
でとめる。
滑車つきモーター
端子
おもり
×100 22.2
電圧計
そうち
図のような装置を使い、水を入れたペットボトルのおもり500gを静かにはな
し1m落下させたところ, 落下するのに 8 秒かかり, 電圧計は1.0V, 電流計は (1)
0.15Aを示した。 次の問いに答えなさい。 ただし, 100gの物体にはたらく重力の
大きさを1とする。
(2)
(1) この実験では,水を入れたペット
ボトルのもつ何エネルギーが電気エ
ネルギーに移り変わるか。
(2) 重力が水を入れたペットボトルに
した仕事は何Jか。
(3) 発電した電気エネルギーは、電力
量 (電力×時間) として求められる。
電気エネルギーは何Jか。
(4) (2)(3)より、この装置で, 豆電球をつけるためのエネルギーの変換効率は何%か。
効率利用
プーリーつき
発電機
電源装置へ
水入り
ペット
ボトル
A.22%
プーリーつき発電機
(3)
f
(4)
おもり
(ペットボトルに水を
入れたもの)
J
