質問: 自転車のタイヤに押し付けて発電するタイプのライトは6V 2.4W で動くらしいけど、オシロスコープで電圧波形を見てみたら、どんなに早くタイヤを回しても6V以上にはなりませんでした。 どのようにして、6V 0.4Aに保っているのでしょうか? 回答よろしくお願いします。
回答: 恐らくですが、コイルのリアクタンスによる効果ではないかと思います。 自転車の発電機は交流発電機です。 発電気の回転を速くすると発電周波数fが高くなります。 発電コイルにはインダクタンスL(コイルとしての性質)があります。 コイルのリアクタンスXL(抵抗のような働き)は周波数に依存し、 XL=2πfLで表されます。 つまり、周波数が高くなると発電コイル自身の抵抗値が増加して電圧降下が大きくなり電圧の上昇が頭打ちになったということです。 中学生の時、発電機を作ったことがあり、コイルの巻き数を増やして速く回しても高い電圧が得られませんでした。 後になって、コイルを沢山巻いてインダクタンスが増加したので、早く回すと周波数が上ってリアクタンスが増加した為だと結論づけました。