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実験

パチッとケルビン発電機

実験 パチッとケルビン発電機

水を落とすだけで発電する!? 遠い昔、ケルビンが考えたふしぎな実験そうちを作って、ほんかく的な実験をしてみよう!

用意するもの

基本

  • 深めの紙皿
  • フレンチポット 2こ
  • アルミ線
  • アルミはく
  • ガラスコップ 2こ

発展

  • けい光灯10W

おうちで用意するもの

  • はさみ
  • えんぴつ
  • 両面テープ
  • ビニルテープ
  • 円柱のもの(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

実験方法

1

2このフレンチポットの先を切って、 1mmくらいのあなをあける。

※先を5mmくらい切ると1mmくらいのあながあく。

2

2このフレンチポットを図の位置で切る。

※油性ペンで線を引いてから切ると目安になる。

注意:カッターナイフで切るときは、カッターマットをしく。
注意:カッターナイフを使うときは、あぶないので、おうちの人にやってもらうこと。

3

フレンチポットの先を回してはずす。

4

間を7~8cmくらいあける

フレンチポットのねじの部分を深めの紙皿の底に当ててえんぴつでなぞる。

5

カッターナイフで切って、あなをあける。

4でなぞった線をカッターナイフで切って、あなをあける。

6

紙皿のあなに図のようにフレンチポットの先を取りつける。

おもてとうらは、こんな感じ。

7

アルミ線を100cmくらいの長さにペンチで切る。スティックのりくらいの太さの円柱の形のものに7回ほどまいてぬき、コイルにする。これを2本用意する。

注意:ペンチを使うときは、けがをしないように気をつけよう。

8

アルミ線の形を図のようにして、ガラスコップに入れてビニルテープでとめる。2こつくる。

注意:アルミ線の先でけがをしないように気をつけよう。

9

水を入れて重くしたペットボトルのふたの上に両面テープで紙皿をつける。ペットボトルと8のコップを図のように置く。フレンチポットの先の下にコイルがくるようにアルミ線をビニルテープでペットボトルにつける。

10

アルミはくを帯のような形(はば1.5cm、長さ10cmくらい)に切る。コップからのばしたアルミ線にビニルテープでつけ、向い合わせにたらす。紙皿に水を入れる。

注意:水がこぼれてもいいところで実験しよう。

水滴がコイルの中を通って下のコップに落ちる。しばらくすると、電気が起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のできあがり。

発展

起こした電気でけい光灯をつけてみよう!

ケルビン発電機を発電しながら10Wのけい光灯をアルミはくに近づけてみよう。

注意:感電のおそれがあるので、ケルビン発電機のアルミ線の先やアルミはくには、直せつ手でさわらないこと。

10Wのけい光灯がバチッといっしゅん光る。

まとめ方

ケルビン発電機の作り方を順を追って書く。イラストや写真を使ってわかりやすくしよう。
実験のようすを写真にとったり、イラストでかいたりしてその結果をかこう。
どうしたら電気が起きやすいか考えて試した結果と、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、水を落として電気が起きるの?

ものはプラスとマイナスの電気を持っている。
左のコイルがマイナスになっていると、プラスを引きよせるので、そこを通る水滴はプラスになる。
左のコップの水がプラスになると、そこからのびた右のコイルもプラスになる。右のコイルを通る水滴は今度はマイナスになる。
このようにして、電気がたまるよ。

監修:秀明大学/大山光晴

左右のコップにそれぞれプラスとマイナスの電気がたまっていく

左右のコップにそれぞれプラスとマイナスの電気がたまっていくと……

近づけたアルミはくがひきつけあってくっつく。

近づけたアルミはくがひきつけあってくっつく。

注意

  • 実験は、必ずおうちの人といっしょにしよう。
  • 実験前に、このレシピをしっかり読んで、まちがった手順で行なわないようにしよう。
  • 実験に使う材料は、おうちの人に用意してもらうこと。
  • カッターナイフやはさみを使うときは、けがをしないように気をつけよう。無理なときは、おうちの人にやってもらうこと。
  • 実験のあとは、おうちの人といっしょに、しっかりあとかたづけをし、小さい子どもの手がとどかないところにしまうこと。
  • 湿度(しつど)が高いと静電気が発生しないので、この実験をするときは、エアコンを除湿(じょしつ)にして湿度を下げた部屋の中でしよう。
  • 感電のおそれがあるので、水を入れたケルビン発電機のアルミ線の先やアルミはくには、直せつ手でさわらないこと。

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