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エネルギー変換の学習のために試作・実験

今年度もエネルギー変換機器と計測・制御の講座を行うが、今年は回路の設計やエネルギー変換に関する効率の学習も盛り込んでみようと考えている。
そこで、ココナッツで使うLEDと比較するために、豆電球を使った実験を考えてみた。

回路構成の学習に使うのは、ブレッドボードを使った実験セット。
各種スイッチや、可変抵抗などを備えているので、自分のココナッツの部品で実験する。

今まではLEDだけで回路設計の学習をするつもりだったが、比較検討するために豆電球にリード線をはんだづけしてブレッドボードに刺さるようにする。


この豆電球は2.5Vのものなので、4.5Vの電源につなぐと切れてしまうだろうから抵抗をつないで制限する。
上の写真、左側は10Ω5w、右側は1Ω5wのセメント抵抗。
テスターで計測すると

つないだ抵抗値 電流値 電球にかかる電圧 電球の消費電力 抵抗にかかる電圧 抵抗の消費電力
10Ω 0.15A 1V 0.15W 3V 0.45W
0.6A 0.8V 0.48W 3.2V 1.92W

ということになった。
どうも5Ω5Wのセメント抵抗が良さそうだけれど,手持ちがないので、10Ωで比較することにする。
(おそらく3.2Vかかった状態だと,豆電球がじきに切れてしまうだろうから)





それぞれをはんだづけして、こんなパーツにした。ブレッドボードに直接差して点灯させることができる。



これで、豆電球とLEDの比較ができる。この状態だとLEDの方が明るく点灯しているが・・・・

それぞれに流れる電流を測ると、左のLEDは14mA、右の豆電球は300mAと桁違いの電流が流れていることがわかる。
まあ、きちんと明るさがそろっているわけではないので、違いがあると言うことがわかればわかればいいかな。





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