3分で簡単電動機と発電機の違い！共通点もあるの？現役理系学生ライターが徹底わかりやすく解説！

ライター／通りすがりのペンギン船長

小学生のころ、電子工作にドハマリし、中学時代には独学で第二種電気工事士免状を取得した。電気について独学する機会が多かったこともあり、電気の学習がいかに難しいかということもよく理解している。

はじめに

電動機や発電機は、現代を生きる私たちの質の高い暮らしを支える重要な科学技術の1つだと言えます。今回の記事では、両者の比較を通して、電動機と発電機の違いについて理解を深めていきましょう。

『はじめに』と題して、電動機や発電機の違いを学ぶ前にぜひ知っておいて頂きたい事柄をまとめたチャプターを記事の最初に作りました。この部分を読んでから、本題である電動機や発電機についての説明に目を通してみてください。

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電動機と発電機には違いも共通点も存在する

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先ほどから、電動機や発電機には違いがあることを何度も強調しています。この記事を読み進めていくと、両者の役割は全く逆であることが分かってくるでしょう。そして、そこに共通点を見出すことは難しいように思われることもあるかもしれません。

ですが、両者には構造上の共通点があり、現在では1機で電動機と発電機の両方の役割を果たすような装置や施設も存在します。このような共通点も記事の最後でご紹介しますよ。ぜひ、最後まで記事を読んで、電動機や発電機の違いだけでなく、共通点についても説明できるようになってくださいね。

電動機について学ぼう！

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ここでは、電動機について説明します。具体的には電動機が一体どのようなものであるのか、電動機はどこで使われているのかといったことについて述べますよ。

電動機は身近なところでも頻繁に使用される機器ですから、仕組みや特徴について知っておいて損をすることはありませんよ。

電動機とは？

電動機は電気エネルギーを運動エネルギーに変換する装置のことを指します。電動機の中には、導体で作られた巻線コイルが存在しますよ。これに電流を流した際に発生する磁界によって、回転子を回して動力を得るのです。回転子が動くのは、コイルからの磁界に反発するように磁石を電動機内に配置しているからですよ。

直流用と交流用・誘導式と同期式・ブラシレスとブラシ付きなどさまざまな種類の電動機が存在しますが、基本原理は共通しています。また、電動機は「モーター」と呼ばれることも多くありますよ。

電動機はどこで使われている？

電動機が使われているところは非常に多く、身近なものとしては扇風機や洗濯機などの家電製品が挙げられます。また、建物の中にあるエレベーターやエスカレーターの動力にも電動機が使われていますよね。また、電車を動かしているものも電動機ですよ。

また、近年では自動車やバスの動力源に電動機が使われるようになってきていますよね。電気自動車やハイブリッド車には電動機が使用されています。自動車を電動化することで、必要な部品や機器の数が減少すると考えられており、コストダウンが期待されているのです。また、電動化は脱炭素の実現にも貢献するとされていますよ。

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発電機について学ぼう

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次に、発電機について説明することにします。電動機の説明と同様に、発電機が一体どのようなものであり、どこで使われているのかといったことについて述べますよ。

電動機との違いに注目しながら、以下の記事を読み進めてみてくださいね。また、発電所以外での利用用途についても注視してくださいね。

発電機とは？

発電機は運動エネルギーを電気エネルギーに変換する装置です。発電機の中では、運動エネルギーで動かした磁石の周囲に存在するコイルに誘導電流を発生させています。

この誘導電流が電気エネルギーになるのですね。発電機にも直流発電機と交流発電機の両方が存在しますが、基本原理は変わりません。

発電機はどこで使われている？

電気を作り出す仕組みには、水力発電・火力発電・原子力発電・風力発電などがありますが、これらには共通している点があります。それは何らかのエネルギーを回転運動に変換していることですよ。実は、いずれの発電方式であっても同じ仕組みの発電機が使用されているのです。

しかしながら、発電機の設置場所の例として、発電所はあまり身近ではありません。発電機が使われているところの身近な例は、自転車のライトです。自転車のライトは、車輪の運動エネルギーから作り出した電気で点灯していますよ。

発電機と電動機は兄弟？

ここまで、電動機と発電機の違いに注目した解説を進めてきました。しかしながら、見方を変えれば、電動機と発電機は同じものと考えることもできます。なぜなら、両者とも磁力を介して運動エネルギーと電気エネルギーを相互に変換しているからです。

また、両者とも構成部品に回転子と巻線コイルが含まれていますよね。以下では、発電機と電動機が本質的には同じものであることが発覚したエピソードを説明していきます。そして、そのことを活かした技術についても述べますね。

ウィーン万博のエピソード

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1873年に開催されたウィーン万博において、当時最新鋭の発電機が展示されることになりました。発電機は展示前にテスト運転を行っていましたが、そのときに一人の技術者が発電機に間違って外部電源を接続してしまうというミスをしたのです。

そして、間違った接続により発電機が回転を始めたのですね。このような事件により、発電機と電動機が本質的には同じものであることが発覚しました。

回生ブレーキ

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発電機と電動機が本質的には同じものであることを利用した技術の1つが回生ブレーキです。回生ブレーキは電車や電気自動車などで用いられている技術ですよ。回生ブレーキは、加速時に使用しているモーターを、減速時に発電機として使用することで省エネルギーを実現する技術です。

車両が加速する際には、モーターを利用することで電気エネルギーを運動エネルギーに変換します。逆に減速するときには、その運動エネルギーを発電機によって電気エネルギーに変換するのですね。

電動機と発電機の違いについて学ぶ意義

電動機と発電機は似た言葉であり、機械的な構造も似ているため、混同して理解してしまうこともあるかもしれません。しかしながら、両者の役割というのは全く逆になっていますよ。ですが、電動機と発電機の間には共通点も見出すこともできます。この点は非常に興味深いですよね。

電動機と発電機は私たちの暮らしを支える重要な技術ですから、それに関する知識が無駄になることはないでしょう。ぜひこの機会に、電動機と発電機の違いについて学んでみてください。

この記事の目次

はじめに

電動機と発電機には違いも共通点も存在する

電動機について学ぼう！

電動機とは？

電動機はどこで使われている？

発電機について学ぼう

発電機とは？

発電機はどこで使われている？

発電機と電動機は兄弟？

ウィーン万博のエピソード

回生ブレーキ

電動機と発電機の違いについて学ぶ意義

3分で簡単電動機と発電機の違い！共通点もあるの？現役理系学生ライターが徹底わかりやすく解説！

この記事の目次

はじめに

電動機と発電機には違いも共通点も存在する