消費電力の大小：中2物理
【概要】
コンデンサーを用いて条件を同じにすることで、各電球の消費電力を調べた。
【実験】
・準備
手回し発電機、コンデンサー、豆電球、LED、リード線赤黒1本ずつ
・操作
1.コンデンサーと手回し発電機をつなぐ。
2.手回し発電機を30回回す。
3.コンデンサーと豆電球をリード線でつなげる。
4.豆電球が消えた時点でコンデンサーと豆電球をつなぐリード線を外す。
5.2〜4の豆電球をLEDに変えてもう一度行う。
・観察のポイント
→豆電球とLED、それぞれ同じ条件で溜めた電気を放出した時の光り方や光の持続時間に注目する。
→光っている豆電球とLEDを触ってみて違いを見つける。
【説明】
1.消費電力とは？
単位時間あたりに使われる電力(W)のこと。基本的にはワット時(W・h)で表される。
2.LEDの消費電力が小さい理由
消費電力を考える際に、重要な要素が"発光効率"である。発光効率というのは、電力に対して光源から発する全光束(単位時間あたりの光の量)の効率を評価する指標のことで、この発光効率の数値が高いほど消費電力が小さい。LEDは発光効率の数値が高く、豆電球と比べると消費電力が大幅に小さいと言える。
また、豆電球とLEDのどちらも同じくらいの明るさになるが、豆電球は熱エネルギーとして変換される割合が大きいため、光るためだけに使うエネルギーが少ないことから光る時間が短いことが分かる。
※実験動画は下記リンクから
