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【問題】
【難易度】★★★☆☆（普通）
\[
\begin{eqnarray}
\end{eqnarray}
\]
(エネルギー情勢・政策、エネルギー概論)
次の各文章の\( \ \boxed { 5\strut } \ \)～\( \ \boxed { 7\strut } \ \)の中に入れるべき最も適切な字句等をそれぞれの解答群から選び、その記号を答えよ。
(3) エネルギーの変換について考える。
エネルギーを変換するとき、電磁気エネルギーと力学的エネルギーの間では、原理的には、100%の効率での変換は\( \ \boxed { 5\strut } \ \)可能である。このことが電動機を搭載し、駆動力に電気を用いたり、電気と燃料を併用したりしている種々の形式の自動車の普及と省エネルギー化につながっている。例えば、これらの自動車は、減速時に生じる\( \ \boxed { 6\strut } \ \)エネルギーを駆動用に再利用できることが、従来の内燃機関自動車では得られなかった省エネルギー要素となっている。
これらのうち、電気自動車（BEV）やプラグインハイブリッド車（PHEV）は、比較的大容量の蓄電池を搭載しており、省エネ法が目指す電気の需要の最適化の一助となることも期待されている。また、これらの自動車ではエネルギー源が電気主体となるため、従来のような温熱供給が難しいことが、結果として室内暖房にも対応できる\( \ \boxed { 7\strut } \ \)の採用にもつながっている。
＜\( \ \boxed { 5\strut } \ \)～\( \ \boxed { 7\strut } \ \)の解答群＞
\[
\begin{eqnarray}
&ア& ヒートポンプ &イ& 太陽熱ヒータ &ウ& 熱電素子 && \\[ 5pt ]&エ& 位置 &オ& 回生 &カ& 摩擦熱 &&\\[ 5pt ]
\end{eqnarray}
\]\[
\begin{eqnarray}
&キ& 電磁気エネルギーから力学的エネルギーへのみ&& && && && \\[ 5pt ]&ク& 力学的エネルギーから電磁気エネルギーへのみ&& && && && \\[ 5pt ] &ケ& 電磁気エネルギーと力学的エネルギーとの相互において&& && && && \\[ 5pt ]
\end{eqnarray}
\]
【ワンポイント解説】
エネルギー変換と電気自動車等に関する問題です。電磁気エネルギーと力学的エネルギーの関係や、電気自動車などが抱える課題などを理解できる良問となっています。
(1)電磁気エネルギーと力学的エネルギーの関係
電磁気エネルギーと力学的（回転による運動）エネルギーは、お互いを変換させることで、発電機と電動機（モーター）の役割を果たします。その動きを応用することで、低燃費で自動車を動かしています。
〇電磁気エネルギー⇒力学的エネルギー
電流を流すことで磁気が発生し、その磁気の力で回転子を回転させます。
これは「フレミング左手の法則」で、電動機の動きとなります。
電気自動車ではアクセルを踏むことで電流を流すよう指令を出し、流れた電流により電磁気が発生してモーターを回転させています。
〇力学的エネルギー⇒電磁気エネルギー
磁気内で導体である回転子を回転させることで、電気（誘導起電力）が発生し、電流が流れます。
これは「フレミング右手の法則」で、発電機の動きとなります。
自動車の動きでいうとエンジンブレーキにあたり、このブレーキによって発電されて、回生エネルギーとして再利用します。
図1・2 出典：株式会社北陸電設HP
東阪電子機器株式会HP
【解答】
(5)解答：ケ
題意より解答候補は、（キ）電磁気エネルギーから力学的エネルギーへのみ、（ク）力学的エネルギーから電磁気エネルギーへのみ、（ケ）電磁気エネルギーと力学的エネルギーとの相互において、になると思います。
ワンポイント解説(1)の通り、電磁気エネルギーと力学的エネルギーとの相互変換することで、自動車の省エネを可能としています。
(6)解答：オ
題意より解答候補は、（エ）位置、（オ）回生、（カ）摩擦熱、になると思います。
ワンポイント解説(1)の通り、エンジンブレーキによる減速によって回生エネルギーとして再利用されます。
(7)解答：ア
題意より解答候補は、（ア）ヒートポンプ、（イ）太陽熱ヒータ、（ウ）熱電素子、になると思います。
ガソリン車の暖房は、エンジンなどで発生する熱を利用しています。電気自動車では熱の調達が難しく、電気だけで熱を発生させようとすると多くの電力を消費してしまうため、長く走ることができません。そこで外気から熱を調達できるヒートポンプを採用することになったのです。
