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タービンを回すとどうして発電できるの?

火力発電、原子力発電、水力発電などで使われているタービンですが、タービンを回転させるとどのようにして電気が生まれるのでしょうか。

意外ときちんと説明できないと思いますので、ここでその原理を解説します。

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そもそもタービンとは

タービンとは水、蒸気、ガス、空気などの流体が持っているエネルギーを機械的な動力へと変換する回転式の原動機のことです。

水車や風車をイメージすれば分かりやすいと思います。水や風の進む力を受けて車輪や羽根が回転し、その回転を軸や歯車に伝えて粉ひきなどに利用しています。

タービンが回転するとなぜ発電できる?

発電所のタービンは回転することによって、タービンとつながっている発電機を回転させます。発電機は主に磁石とコイルからできています。

コイルの中で磁石を回転させる、あるいはN極とS極の磁石の間でコイルを回転させると磁界が変化し、コイルに電圧がかかります。このように磁界の変化でコイルに電圧がかかり、電流が流れる現象を電磁誘導といい、流れる電流のことを誘導電流といいます。

中学校の理科を思い出してみてください。コイルの中に磁石を入れたり出したりして電流が流れることを確認したかと思います。

この誘導電流を取り出すことで発電しているのです。

誘導電流が流れる方向はコイルの中の磁界の変化をさまたげる方向となります。(レンツの法則)

発電機ではコイルあるいは磁石が回転するので、電流が流れる向きが周期的に変化します。

つまり、この仕組みによって生み出される電流は交流となるのです。

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