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実験

パチッとケルビン発電機(はつでんき)

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実験 パチッとケルビン発電機(はつでんき)

水(みず)を落(お)とすだけで発電(はつでん)する!?遠(とお)い昔(むかし)、ケルビンが考(かんが)えたふしぎな実験(じっけん)そうちを作(つく)って、ほんかく的(てき)な実験(じっけん)をしてみよう!

用意(ようい)するもの

基本(きほん)

  • 深(ふか)めの紙皿(かみざら)
  • フレンチポット 2こ
  • アルミ線(せん)
  • アルミはく
  • ガラスコップ 2こ

発展(はってん)

  • けい光(こう)灯(とう)10W

おうちで用意(ようい)するもの

  • はさみ
  • えんぴつ
  • 両面(りょうめん)テープ
  • ビニールテープ
  • 円柱(えんちゅう)のもの(スティックのりなど)
  • カッターナイフ
  • カッターマット
  • ペンチ
  • 油性(ゆせい)ペン
  • ものさし
  • 500mLのペットボトル

実験(じっけん)方法(ほうほう)

1

2このフレンチポットの先(さき)を切(き)って、1mmくらいのあなをあける。

※先(さき)を5mmくらい切(き)ると1mmくらいのあながあく。

2

2このフレンチポットを図(ず)の位置(いち)で切(き)る。

※油性(ゆせい)ペンで線(せん)を引(ひ)いてから切(き)ると目安(めやす)になる。

注意(ちゅうい):カッターナイフで切(き)るときは、カッターマットをしく。
注意(ちゅうい):カッターナイフを使(つか)うときは、あぶないので、おうちの人(ひと)にやってもらうこと。

3

フレンチポットの先(さき)を回(まわ)してはずす。

4

<ruby data-src=間(あいだ)を7~8cmくらいあける">

フレンチポットのねじの部分(ぶぶん)を深(ふか)めの紙皿(かみざら)の底(そこ)に当(あ)ててえんぴつでなぞる。

5

カッターナイフで<ruby data-src=切(き)って、あなをあける。">

4でなぞった線(せん)をカッターナイフで切(き)って、あなをあける。

6

紙皿(かみざら)のあなに図(ず)のようにフレンチポットの先(せん)を取(と)りつける。

おもてとうらは、こんな感(かん)じ。

7

アルミ線(せん)を100cmくらいの長(なが)さにペンチで切(き)る。スティックのりくらいの太(ふと)さの円柱(えんちゅう)の形(かたち)のものに7回(かい)ほどまいてぬき、コイルにする。これを2本(ほん)用意(ようい)する。

注意(ちゅうい):ペンチを使(つか)うときは、けがをしないように気(き)をつけよう。

8

アルミ線(せん)の形(かたち)を図(ず)のようにして、ガラスコップに入(い)れてビニールテープでとめる。2こつくる。

注意(ちゅうい):アルミ線(せん)の先(さき)でけがをしないように気(き)をつけよう。

9

フレンチポットの先(さき)から落(お)ちてくる水(みず)が、「水滴(すいてき)」の状態(じょうたい)でコイルの中(なか)を通(とお)るようにコイルの高(たか)さを調整(ちょうせい)しよう。

水(みず)を入(い)れて重(おも)くしたペットボトルのふたの上(うえ)に両面(りょうめん)テープで紙皿(かみざら)をつける。ペットボトルと8のコップを図(ず)のように置(お)く。フレンチポットの先(さき)の下(した)にコイルがくるようにアルミ線(せん)をビニールテープでペットボトルにつける。

10

アルミはくを帯(おび)のような形(かたち)(はば1.5cm、長(なが)さ10cmくらい)に切(き)る。コップからのばしたアルミ線(せん)にビニールテープでつけ、向(むか)い合(あ)わせにたらす。紙皿(かみざら)に水(みず)を入(い)れる。

注意(ちゅうい):水(みず)がこぼれてもいいところで実験(じっけん)しよう。

水滴(すいてき)がコイルの中(なか)を通(とお)って下(した)のコップに落(お)ちる。しばらくすると、電気(でんき)が起(お)きてアルミはくがくっついたり、はなれたりする。これでケルビン発電機(はつでんき)のできあがり。

発展(はってん)

起(お)こした電気(でんき)でけい光(こう)灯(とう)をつけてみよう!

ケルビン発電機(はつでんき)を発電(はつでん)しながら10Wのけい光(こう)灯(とう)をアルミはくに近(ちか)づけてみよう。

注意(ちゅうい):感電(かんでん)のおそれがあるので、ケルビン発電機(はつでんき)のアルミ線(せん)の先(さき)やアルミはくには、直(ちょく)せつ手(て)でさわらないこと。

10Wのけい光(こう)灯(とう)がバチッといっしゅん光(ひか)る。

まとめ方(かた)

ケルビン発電機(はつでんき)の作(つく)り方(かた)を順(じゅん)を追(お)って書(か)く。イラストや写真(しゃしん)を使(つか)ってわかりやすくしよう。
実験(じっけん)のようすを写真(しゃしん)にとったり、イラストでかいたりしてその結果(けっか)をかこう。
どうしたら電気(でんき)が起(お)きやすいか考(かんが)えて試(ため)した結果(けっか)と、そこからわかったことをまとめよう。

なぜ? どうして?

どうして、水(みず)を落(お)として電気(でんき)が起(お)きるの?

ものはプラスとマイナスの電気(でんき)を持(も)っている。
左(ひだり)のコイルがマイナスになっていると、プラスを引(ひ)きよせるので、そこを通(とお)る水滴(すいてき)はプラスになる。
左(ひだり)のコップの水(みず)がプラスになると、そこからのびた右(みぎ)のコイルもプラスになる。右(みぎ)のコイルを通(とお)る水滴(すいてき)は今度(こんど)はマイナスになる。
このようにして、電気(でんき)がたまるよ。

監修(かんしゅう):秀明大学(しゅうめいだいがく)/大山(おおやま)光晴(みつはる)

<ruby data-src=左右(さゆう)のコップにそれぞれプラスとマイナスの電気(でんき)がたまっていく">

左右(さゆう)のコップにそれぞれプラスとマイナスの電気(でんき)がたまっていくと……

<ruby data-src=近(ちか)づけたアルミはくがひきつけあってくっつく。">

近(ちか)づけたアルミはくがひきつけあってくっつく。

注意(ちゅうい)

  • 実験(じっけん)は、必(かなら)ずおうちの人(ひと)といっしょにしよう。
  • 実験(じっけん)前(まえ)に、このレシピをしっかり読(よ)んで、まちがった手順(てじゅん)で行(おこ)なわないようにしよう。
  • 実験(じっけん)に使(つか)う材料(ざいりょう)は、おうちの人(ひと)に用意(ようい)してもらうこと。
  • カッターナイフやはさみを使(つか)うときは、けがをしないように気(き)をつけよう。無理(むり)なときは、おうちの人(ひと)にやってもらうこと。
  • 実験(じっけん)のあとは、おうちの人(ひと)といっしょに、しっかりあとかたづけをし、小(ちい)さい子(こ)どもの手(て)がとどかないところにしまうこと。
  • 湿度(しつど)が高(たか)いと静電気(せいでんき)が発生(はっせい)しないので、この実験(じっけん)をするときは、エアコンを除湿(じょしつ)にして湿度(しつど)を下(さ)げた部屋(へや)の中(なか)でしよう。
  • 感電(かんでん)のおそれがあるので、水(みず)を入(い)れたケルビン発電機(はつでんき)のアルミ線(せん)の先(さき)やアルミはくには、直(ちょく)せつ手(て)でさわらないこと。

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