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工作

園芸(えんげい)(よう)金属(きんぞく)ネームプレートで「ボルタの電池(でんち)(づく)り」

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あみ()(おお)きさがちがうもので、いろいろやってみましょう。どのくらいの(おお)きさ(あみ()のあらさ)まで、こぼれないか調(しら)べてみましょう。100(えん)ショップグッズを、その材質(ざいしつ)注目(ちゅうもく)して調(しら)べていくと、おもしろい実験(じっけん)ができるものが()つかります。
ここでしょうかいするのは、植物(しょくぶつ)名前(なまえ)()いてプランターなどにさすネームプレート。(どう)とアルミのものがあるので、これを使(つか)って、なんと電池(でんち)ができるのです。

用意(ようい)するもの

園芸(えんげい)(よう)金属(きんぞく)ネームプレート(銅板(どうばん)1(まい)、アルミ(ばん)1(まい)
・プラスチックコップ2つ
目玉(めだま)クリップ4()
・モーター
(かみ)やすり
(しお)
酸素(さんそ)(けい)漂白(ひょうはく)(ざい)
(みず)
厚紙(あつがみ)
・はさみ
・サインペン
・セロハンテープ

やり(かた)

1)まず、銅板(どうばん)とアルミ(ばん)表面(ひょうめん)全体(ぜんたい)(かみ)やすりでみがきます。そして、リード(せん)(りょう)はしにつけた目玉(めだま)クリップで、モーターの電極(でんきょく)を、銅板(どうばん)とアルミ(ばん)につなぎます。回転(かいてん)がよくわかるように、モーターにつける円盤(えんばん)(あつ)(がみ)(つく)ります。円盤(えんばん)にサインペンなどで(せん)()いておくと()やすくなります。

2)コップに(みず)()れ、(しお)をたっぷり()れてよくかきまぜます。そのあと、酸素(さんそ)(けい)漂白(ひょうはく)(ざい)()れます。塩素(えんそ)(けい)漂白(ひょうはく)(ざい)ではだめです。

3)モーターをもう(ひと)つのコップの(うえ)に、セロハンテープでとめます。そして、銅板(どうばん)とアルミ(ばん)を2)のコップの(なか)にさすと、モーターが(まわ)(はじ)めます。(まわ)(はじ)めは(おお)きな電流(でんりゅう)必要(ひつよう)です。(まわ)らないときは、()(すこ)(まわ)してあげるといいでしょう。(銅板(どうばん)とアルミ(ばん)がくっつかないように注意(ちゅうい)しましょう。)

どうしてこうなるの?

●モーターが(まわ)るのはなぜ?

物質(ぶっしつ)(つく)っている(ちい)さなつぶのアルミ原子(げんし)塩水(しおみず)(なか)にとけだしますが、そのとき、電子(でんし)電気(でんき)のもと)を(のこ)していきます。この電子(でんし)がリード(せん)(つた)わってモーターを(まわ)すのです。
(どう)原子(げんし)塩水(しおみず)にとけますが、アルミの(ほう)がたくさんとけ()すので、電子(でんし)はアルミ(ばん)から銅板(どうばん)へと(なが)れます。

実験(じっけん)(はじ)めてしばらくすると、銅板(どうばん)のまわりには水素(すいそ)のイオン(電気(でんき)()びた原子(げんし))がついて電気(でんき)()こりにくくなります。水素(すいそ)のイオンを()りのぞくために酸素(さんそ)(けい)漂白(ひょうはく)(ざい)()れます。

自由(じゆう)研究(けんきゅう)のヒント

塩水(しおみず)のこさをいろいろ()えて、モーターの(まわ)(かた)調(しら)べてみましょう。

発展(はってん)実験(じっけん)/レモン電卓(でんたく)

塩水(しおみず)のかわりに、レモンを使(つか)っても電気(でんき)(なが)れます。(よわ)電流(でんりゅう)ですが、いくつか(かさ)ねれば電卓(でんたく)でちゃんと計算(けいさん)できます。電卓(でんたく)も100(えん)ショップで()っています。

用意(ようい)するもの

園芸(えんげい)(よう)金属(きんぞく)ネームプレート/銅板(どうばん)1(まい)、アルミ(ばん)1(まい)
(おお)きな(せん)たくばさみ2つ
目玉(めだま)クリップ4()
電卓(でんたく)
電線(でんせん)(リード(せん)
・ナイフ

やり(かた)

アルミ(ばん)・レモンをうすく()ったもの・銅板(どうばん)(かさ)ねてレモン電池(でんち)(つく)ります。()のように、これらを4だんに(かさ)ねて、(おお)きな(せん)たくばさみではさみます。
その(あと)目玉(めだま)クリップ()きのリード(せん)で、電卓(でんたく)乾電池(かんでんち)接点(せってん)とつなぎます。マイナス(きょく)接点(せってん)は一(ばん)(うえ)のアルミ(ばん)、プラス(きょく)接点(せってん)には一(ばん)(した)銅板(どうばん)をつなぎます。
接点(せってん)目玉(めだま)クリップの(あいだ)にすき()ができるときは、アルミホイルをはさんで調整(ちょうせい)しましょう。

●なぜ?

果物(くだもの)のしるが、ボルタの電池(でんち)塩水(しおみず)(はたら)きをしています。
しかし、レモン電池(でんち)では(おお)きな電圧(でんあつ)電流(でんりゅう)(つく)りだすことはできません。そこで、いくつか(かさ)ねて(直列(ちょくれつ)につないで)、(おお)きな電圧(でんあつ)()るようにしました。

レモンのかわりに、ほかの果物(くだもの)(キウイなど)をはさんでも電流(でんりゅう)がながれるかためしてみましょう。

なるほど科学(かがく)()

電池(でんち)発明(はつめい)

~カエルのかいぼうがきっかけで、ボルタの電池(でんち)()まれた~

(いま)から220(ねん)(まえ)、イタリアの動物(どうぶつ)学者(がくしゃ)ルイージ=ガルバーニは、カエルのかいぼうをしようとして、とても不思議(ふしぎ)なことに()づきました。

カエルのあしを()(ひら)こうとしてメスをあてると、カエルの(あし)が、けいれんするようにピクッとふるえたのです。

「えっ、なぜだ?」
()んだカエルの、それもあしだけがふるえるのです。ガルバーニはおどろいて、その理由(りゆう)をいろいろ調(しら)べてみました。そして、金属(きんぞく)(ばん)(うえ)にのせてメスでふれると、カエルあしに電気(でんき)()こるらしいことがわかりました。その電気(でんき)のためにカエルのあしがふるえたのです。

金属(きんぞく)(ばん)とメスのかわりに、(てつ)(どう)などの2つの金属(きんぞく)をつないでカエルのあしにふれてみても、やっぱりふるえました。
「カエルの(あし)で、電気(でんき)()こっている!動物(どうぶつ)電気(でんき)だ!」
ガルバーニは10(ねん)もの(あいだ)くわしく調(しら)べてから、この発見(はっけん)発表(はっぴょう)しました。

これを()いたアレッサンドロ=ボルタ(イタリアの物理(ぶつり)学者(がくしゃ))は、(おな)じような実験(じっけん)をやってみました。そのうち、こう(かんが)えるようになりました。
「これは、動物(どうぶつ)電気(でんき)ではない!」
つまり、電気(でんき)()こすのはカエルのあしではなくて、2種類(しゅるい)金属(きんぞく)こそが電気(でんき)()こすもとだと(かんが)えたのです。
「これは、金属(きんぞく)電気(でんき)だ。金属(きんぞく)電気(でんき)()こしている!」

ボルタは、金属(きんぞく)電気(でんき)について研究(けんきゅう)(かさ)ねました。
そして、しめった(かみ)(ぬの)を、2つの金属(きんぞく)ではさむと電気(でんき)()きることに()づきました。
ボルタは、(しお)(みず)でぬらした(ぬの)を、(どう)とアエンではさんでみました。

そして、それをいくつも(かさ)ねました。その(りょう)はしを(ゆび)でさわると、(おも)った(とお)り、電気(でんき)のしげきが(かん)じられました。
「すごい!電気(でんき)がずっと(なが)れつづけるぞ。電流(でんりゅう)だ!」
これが電池(でんち)(はじ)まりでした。(いま)から200(ねん)(まえ)のことです。

この発明(はつめい)でボルタは有名(ゆうめい)になりました。そのころフランスの皇帝(こうてい)だったナポレオンの(まえ)で、電池(でんち)実験(じっけん)()せたこともありました。
(いま)電圧(でんあつ)電気(でんき)(つよ)さ)を(あらわ)すのに「ボルト」という単位(たんい)使(つか)いますが、これはボルタの名前(なまえ)にちなんだものです。

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