【自由研究】この夏は少し大人の自由研究に挑戦だ!おすすめ参考本紹介!

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金属探知機

 

100年ほど前コヒーラ検知器という電磁波を検知する装置が発明されました。

 

当時は他に便利な検知器がなく各国ではこの原理を改良・応用して

タイタニック号や日本海軍などでも使われる無線電信機が作られました。

 

今回はその原理を使った家庭でもできる面白い実験をご紹介します。

 

実験につかう原理の解説

数式

この実験ではコップに入れたLEDが電磁波を検知して電気が点灯します。

 

LEDは電池とアルミホイルでつながっていますが、そのままでは点灯しません。

 

アルミホイルは金属なので本来ならば電気を通すのですが、酸化しやすく空気中では表面に酸化アルミホイルという膜ができてしまいます。

 

この膜が電気を通さないためこのままだとLED電池の間に電流が流れません。

 

ところが、静電気などを放電することにより電磁波が発生し、

発生した電圧は酸化アルミニウムの膜に飛び込み電子をはじき出します。

 

そうすると酸化膜に穴があいて電池と、アルミホイルの間に電流が流れるようになりLEDが点灯します。

科学の実験 あそび・工作・手品 (小学館の図鑑NEO)

 

この実験に使用するもの

研究員

・プラスチックコップ×2
・チラシなどの紙(A4サイズ)×1
・アルミホイル
・LED×1
・3Vコイン型電池×1
・小さめのガラスコップ
・プラスチックの下敷き
・ウール製品(セーターやマフラーなど)
・金属のフォーク
・はさみ・
・セロハンテープ
・竹串や爪楊枝などの細い棒
注意)ハサミやつまようじなど尖ったものを使います。ケガがないよう十分に注意し、低学年のお子様が工作や実験をする場合には子供だけではなく必ず保護者の方が付き添ってあげて下さい。

わくわく!自由研究

LEDを点灯させよう!

 

机に向かう女の子

 

実験準備。

プラスチックのコップに、紙を巻き付け重なっている部分や余分な部分を切り扇形の型紙を作ります。

型紙を使ってアルミホイルを2枚切り、

プラスチックコップに一枚ずつ巻き付けて端をセロテープで止めます。

アルミホイルが巻かれたコップが二つできます。

10p×20pのアルミホイルを幅1pに折りたたんで板状にします。

 

端の裏と裏を合わせて親指と人差し指をくっつけたときのような形にします。

最初のコップの縁に置きもう一つのコップを重ねます。

 

1p×5pのアルミホイルを縦に二つ折りにし、片側の先を細い棒に巻き付けて筒状にします。

巻いていない方の端を小さく折ってLEDから出ている線の長い方にひっかけ密着するように指でつぶします。

 

LEDから出ている線の短い方を、電池のマイナス極にセロテープで固定します。

マイナス極を下にしてプラス極に㈫の筒状にした端を置きます。

 

ガラスのコップをかぶせます。

 

 

静電気で、手や指がピリッとすることがあります。

乾燥する冬などは静電気がたまりすぎると強力な威力を持ちます。

子供が放電の時に痛がる場合は、手袋などを着用させましょう。

 

下敷きとウール製品で静電気を発生させ、アルミホイルを巻いたプラスチックコップの縁からでている輪に貯めます。

 

㈪右手に金属のフォークを持ち、左手は静電気を貯めたプラスチックコップを持ちます。

 

ガラスコップの上でフォークと、プラスチックコップから出ているアルミの輪を近づけます。

LEDが点灯したら成功です。

 

電池をつまようじで軽く叩くとLEDが消灯するので繰り返し実験してみましょう。

自由研究アイディア集 ドラえもんの理科おもしろ攻略 (ドラえもんの学習シリーズ)

 

実験は成功しましたか?

研究員

手を触れずに電気をつけるスイッチはまるで手品のようで面白いですね。

 

材料は特別なものはなく

ご家庭にあるものや100円ショップで揃うものばかりですし、気軽に作れる内容となっています。

 

ぜひお子様と一緒に作ってみてください。

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