学研（がっけん）サイエンスキッズ

　豆電球（まめでんきゅう）のどう線（せん）を電池（でんち）のプラス極（きょく）とマイナス極（きょく）につなぐと、電球（でんきゅう）の明（あ）かりがつく。これは、どう線（せん）を電池（でんち）につないだことで、電池（でんち）でつくられた電気（でんき）が、プラス極（きょく）から出（で）て、どう線（せん）と豆電球（まめでんきゅう）を通（とお）って、マイナス極（きょく）まで流（なが）れるからだ。このような電気（でんき）の流（なが）れを、電流（でんりゅう）という。

　電池（でんち）は、2種類（しゅるい）の金属（きんぞく）と電解（でんかい）液（えき）というものを組（く）み合（あ）わせてつくられている。どう線（せん）を電池（でんち）につなぐと、電池（でんち）の中（なか）で、金属（きんぞく）と電解（でんかい）液（えき）の反応（はんのう）が起（お）き、電気（でんき）ができる。電気（でんき）の正体（しょうたい）は、電子（でんし）という目（め）には見（み）えない小（ちい）さなつぶが流（なが）れること。電子（でんし）は、マイナス極（きょく）からプラス極（きょく）に流（なが）れ、電流（でんりゅう）とは逆（ぎゃく）だ。これは、まだ電子（でんし）というものがあることがわかっていなかったころに、「電流（でんりゅう）はプラス極（きょく）からマイナス極（きょく）に流（なが）れる」と決（き）めたからだ。

　金属（きんぞく）と電解（でんかい）液（えき）の反応（はんのう）には限（かぎ）りがあって、電池（でんち）をしばらく使（つか）っていると、電気（でんき）ができなくなる。ふだん使（つか）っている電池（でんち）は、単一（たんいつ）、単（たん）二（に）など、大（おお）きさにちがいがあるが、大（おお）きいほどたくさんの電気（でんき）を使（つか）うことができる。

　電池（でんち）は、今（いま）からおよそ200年（ねん）前（まえ）、イタリアのボルタという人（ひと）が発明（はつめい）した。

ルタは、銅（どう）と亜鉛（あえん）の板（いた）を重（かさ）ね、その間（ あいだ ）に塩水（ しおみず ）でぬらした布（ぬの）をはさむと電気（でんき）ができることを発見（はっけん）し、「ボルタの電（でん）たい」という、電池（でんち）のもとになるものを発明（はつめい）した。そのしくみは、現在（げんざい）使（つか）われている電池（でんち）と同（おな）じだ。この電池（でんち）は、その後（ご）、塩水（ しおみず ）を希（ き ）りゅう酸（さん）に変（か）えることで改良（かいりょう）された。

　19世紀（せいき）の終（お）わりごろには、日本の屋井（やい）先蔵（さきぞう）が、電池（でんち）をさらに使（つか）いやすく改良（かいりょう）した。それまでの電池（でんち）は、中（なか）の電解（でんかい）液（えき）が液体（えきたい）だったため、液（えき）がこぼれたり、寒（さむ）い場所（ばしょ）で電解（でんかい）液（えき）がこおって、電池（でんち）が使（つか）えなくなるなどの欠点（けってん）があった。そこで、電解（でんかい）液（えき）を固体（こたい）にしみこませることにして、全体（ぜんたい）を金属（きんぞく）のケースに入（い）れた。これが、現在（げんざい）の乾電池（かんでんち）のもとになったんだよ。

　電池（でんち）には、いろいろな種類（しゅるい）があり、それぞれ特（とく）ちょうがある。

　まず、使（つか）い切（き）りタイプの電池（でんち）と、電気（でんき）が減（へ）ったらじゅう電（でん）してまた使（つか）える電池（でんち）がある。じゅう電（でん）して何度（なんど）も使（つか）える電池（でんち）は、ちく電池（でんち）（じゅう電（でん）式（しき）電池（でんち）、じゅう電池（でんち））という。

　使（つか）い切（き）りタイプの電池（でんち）には、マンガン電池（でんち）やアルカリ電池（でんち）、酸化（さんか）水銀（すいぎん）電池（でんち）（ボタン電池（でんち））などがある。マンガン電池（でんち）は、使（つか）いつづけているとだんだん電気（でんき）が弱（よわ）くなる。でも、しばらく使（つか）わないでいると、電気（でんき）の強（つよ）さがもとにもどる性質（せいしつ）がある。だから、かい中（ちゅう）電灯（でんとう）やリモコンなど、長（なが）く使（つか）い続（つづ）けないものに向（む）いている。これに対（たい）し、アルカリ電池（でんち）は、使（つか）い続（つづ）けても電気（でんき）が弱（よわ）くなりにくい。それで、長時間（ちょうじかん）続（つづ）けて使（つか）うことの多（ おお ）いけいたいオーディオやけいたいゲーム機（き）などに向（む）いている。酸化（さんか）銀（ぎん）電池（でんち）（ボタン電池（でんち））は、小型（こがた）で長（なが）く使（つか）えるので、うで時計（とけい）や電子（でんし）体温計（たいおんけい）などに向（む）いている。

　くり返（かえ）し使（つか）えるちく電池（でんち）には、なまりちく電池（でんち）やリチウムイオン電池（でんち）がある。

なまりちく電池（でんち）は、大（おお）きいけれど安（やす）く、自動車（じどうしゃ）のバッテリーや非常用（ひじょうよう）の電源（でんげん）などに使（つか）われている。リチウムイオン電池（でんち）は、小（ちい）さいけれど高（こう）いく、電気（でんき）が失（うしな）われにくい。ノートパソコンやけいたい電話（でんわ）などに使用（しよう）されている。

このほか、太陽（たいよう）の光（ひかり）のエネルギーを電気（でんき）に変（か）える光電池（ ひかりでんち ）（太陽電池（たいようでんち））がある。光電池（ ひかりでんち ）は、金属（きんぞく）と電解（でんかい）液（えき）の反応（はんのう）で電気（でんき）をつくる電池（でんち）とは、まったくちがうしくみだ。寿命（じゅみょう）が長（なが）く、じゅう電（でん）や交（こう）かんの必要（ひつよう）がないので、卓上（たくじょう）計算機（けいさんき）（電卓（でんたく））や時計（とけい）などに使（つか）われている。また、電気（でんき）をつくるときに、CO2（二酸化炭素（にさんかたんそ））など、地球温暖化（ちきゅうおんだんか）にえいきょうのある気体（きたい）を出（だ）さないので、家（いえ）や学校（がっこう）でのソーラーパネルとしても使（つか）われている。

　現在（げんざい）、多（おお）くの自動車（じどうしゃ）はガソリンなどを燃（も）やし、そのエネルギーで走（はし）るが、そのときに、CO2を出（だ）している。CO2は地球温暖化（ちきゅうおんだんか）の原因（げんいん）になるので、CO2を出（だ）さない自動車（じどうしゃ）の開発（かいはつ）が進（すす）められている。それらはエコカーと呼（よ）ばれ、電池（でんち）を使（つか）うハイブリッドカーや電気（でんき）自動車（じどうしゃ）がある。

　ハイブリッドカーは、ガソリンエンジンと電気（でんき）モーターのように、種類（しゅるい）のちがう動力（どうりょく）機関（きかん）を組み合（くみあ）わせるものだ。電気（でんき）モーターは、自動車（じどうしゃ）に積（つ）んであるリチウムイオン電池（でんち）などのじゅう電池（でんち）の電気（でんき）を使（つか）う。電池（でんち）は、ガソリンエンジンが回（まわ）るときのエネルギーでじゅう電（でん）される。

　電気（でんき）自動車（じどうしゃ）は、電気（でんき）モーターで走（はし）る自動車（じどうしゃ）だ。リチウムイオン電池（でんち）などが積（つ）んであり、この電池（でんち）には、家庭（かてい）のコンセントからもじゅう電（でん）できる。ただし、1回（かい）のじゅう電（でん）で走（はし）れるきょりが短（みじか）いので、さらに電池（でんち）の性能（せいのう）を高（たか）める必要（ひつよう）がある。

　このように、電池（でんち）は、身近（みぢか）なところはもちろん、さまざまな分野（ぶんや）で使（つか）われている。わたしたちの暮（く）らしに欠（か）かせないものなんだね。

　ボルタの電（でん）たいと同（おな）じしくみの電池（でんち）をつくろう。十円玉（じゅうえんだま）と一（いち）円（えん）玉（たま）の組み合（くみあ）わせで電池（でんち）ができるよ。コインの枚数（まいすう）や種類（しゅるい）を変（か）えて、発光（はっこう）ダイオードの明（あか）るさがどうなるか調（しら） べよう。

◆準備（じゅんび）するもの

十円玉（じゅうえんだま）（5枚（まい））、一（いち）円（えん）玉（たま）（5枚（まい））、キッチンペーパー、どう線（せん）（2本（ほん））、発光（はっこう）ダイオード（LED）、食塩（しょくえん）、水（みず）

◆実験（じっけん）の方法（ほうほう）

1.食塩（しょくえん）を水（みず）にとかし、こい食塩水（しょくえんすい）をつくる。

2.キッチンペーパーを2.5cm四方（しほう）くらいに切（き）り、こい食塩水（しょくえんすい）をひたす。これを5枚（まい）つくる。

3.下（した）から、十円玉（じゅうえんだま）、キッチンペーパー、一（いち）円（えん）玉（たま）、十円玉（じゅうえんだま）…の順（じゅん）に、重（かさ）ねる。

4.一番（いちばん）下（した）の十円玉（じゅうえんだま）と発光（はっこう）ダイオードのプラス側（がわ）の足（あし）をどう線（せん）でつなぐ。

5.一番（いちばん）上（うえ）の一（いち）円（えん）玉（たま）と発光（はっこう）ダイオードのマイナス側（がわ）の足（あし）をどう線（せん）でつなぐ。

＊キッチンペーパーどうしがくっつかないように注意（ちゅうい）。

　活性炭（かっせいたん）とアルミニウムはく、食塩水（しょくえんすい）を使（つか）って、電池（でんち）を作（つく）ろう。食塩水（しょくえんすい）の代（か）わりに砂糖（さとう）水（ みず ）や水（みず）を使（つか）うとどうなるかも調（しら）べよう。

◆準備（じゅんび）するもの

活性炭（かっせいたん）（だっしゅう用（よう））、アルミニウムはく、ティッシュペーパー、金属（きんぞく）のクリップ（4個（こ））、どう線（せん）（2本（ほん））、モーター、プロペラ、食塩（しょくえん）、水（みず）

◆実験（じっけん）の方法（ほうほう）

1．食塩（しょくえん）を水（みず）にとかし、こい食塩水（しょくえんすい）をつくる。

2．アルミニウムはくを切（き）って、ティッシュペーパーより大（おお）きいもの1まい、小（ちい）さいもの1まいをつくる。

3．大（おお）きい方（かた）のアルミニウムはくの上（うえ）にティッシュペーパーをのせ、食塩水（しょくえんすい）をかける。

4．ティッシュペーパーの上（うえ）に活性炭（かっせいたん）をうすく広（ひろ）げてのせる。

5.活性炭（かっせいたん）の上（うえ）に、小（ちい）さい方（ ほう ）のアルミニウムはくをのせる。

6.下（した）のアルミニウムはくにクリップをはさみ、どう線（せん）で、モーターの一方（いっぽう）の電極（でんきょく）につなぐ。

7.上（うえ）のアルミニウムはくにクリップをはさみ、どう線（せん）で、モーターのもう一方（いっぽう）の電極（でんきょく）につなぐ。

8.上（うえ）から手（て）でおさえる。

＊2枚（まい）のアルミニウムはくどうしがくっつかないように注意（ちゅうい）。

台所（だいどころ）にある道具（どうぐ）を組（く）み合（あ）わせて、電池（でんち） をつくろう。レモンをほかのくだものや 野菜（やさい）などに変（か）えたり、フォークを別（べつ）のものに変（か）えたりするとどうなるかも調（しら）べよう。

◆準備（じゅんび）するもの

レモン（1個（こ）半（はん））、フォーク（ステンレス製（せい）、3本（ぼん））、アルミニウムはく、どう線（せん）（4本（ほん））、発光（はっこう）ダイオード（LED）、セロハンテープ

◆実験（じっけん）の方法（ほうほう）

1．レモンを半分（はんぶん）に輪切（わぎ）りにしたものを3個（こ）用意（ようい）する。

2．アルミニウムはくを、レモンの直径（ちょっけい）より少（すこ）し大（おお）きめに切（き）る。これを3枚（まい）用意（ようい）する。

3．レモンにそれぞれ、フォークをさす。

4．アルミニウムはくを置（お）き、フォークをさしたレモンをふせて置（お）く。

5．どう線（せん）で、左（ひだり）のフォークと真ん中（まんなか）のアルミニウムはくをつなぐ。同様（どうよう）に、真ん中（まんなか）のフォークと右（みぎ）のアルミニウムはくをつなぐ。

6．右（みぎ）のフォークと、発光（はっこう）ダイオードのプラス側（がわ）の足（あし）をどう線（せん）でつなぐ。

7．左（ひだり）のアルミニウムはくと、発光（はっこう）ダイオードのマイナス側（がわ）の足（あし）をどう線（せん）でつなぐ。

＊実験（じっけん）に使（つかい）ったくだものなどは、絶対（ぜったい）に食（た）べないこと。