100V電球を手回し発電機で発光させる

2013/12/17

白熱電球，電球型蛍光灯，LED電球の消費電力やコスト，寿命を比較するのはよく行われていますが，実際に３つを比較してみることで，よりその違いを実感できます。そのためにトランスおよび三相交流の手回し発電機と組み合わせて，100V用のLED電球を手回し発電機で発光させる実験を行います。

１．材料
　・電源トランス（TOYOZUMI　【HT-61】）　※同等品で可能　マルツパーツ館

・電球ソケット（下記の電球３個並列教具でもいい），白熱電球（40W），電球型蛍光灯（40W相当），LED電球
・三相交流手回し発電機
　　理科実験でよく使われる通常の手回し発電機は直流ですので，使用できません。三相交流発電機は，手回し発電ライト等で技術の教材として使われています。教材会社から，補修部品相当として，手回し発電ユニット部分だけ依頼するといいでしょう。写真はナガタックさんの手回しライト用の物です。

２．加工法
・100V-6Vの電源トランスを逆に使い，出力の6V側（センターを使うので，3V端子に接続）に接続端子を付けます。トランスの端子自体に，ミノ虫クリップで接続しても実験可能です。写真は，変電所をイメージしてラベルを貼っています。
　 
　
・手回し発電機は接続しやすいようにミノ虫クリップを接続しておくとよいでしょう。
・電球ソケットは接続しやすいようにコードを出しておけばいいです。

３．実験方法
・無負荷で測定すると95～170V近くまで変圧できます。
・発電機を回転すると発光します。始動時に電圧が高くなりすぎないように，ゆっくり回し出すといいでしょう。
・通常の白熱電球は，電源トランスを通すと損失も有り，発光しません。ただし，直結すると，わずかだけ発光します。逆にLED電球は，直結しても発光しません。
　

投稿：村松浩幸（信州大学）