電気についてかんがえよう!(その1)
1 電気の基礎(直流と交流) ~電気の基本を理解しよう!
2 電気が家庭に届くまで ~送電について考えてみよう!
3 静電気とは ~電気を体で感じよう!
安全な回路をつくらないと
導体でできた導線自由電子が流れることで電流が流れているけれど、回路をちゃんと考えないと導線や部品が壊れてしまうね。
ヒューズは、ヒューズが壊れることで他の部分を守る安全装置だったね。
直流と交流
電池はプラスとマイナスが決まっていて電流の流れる向きがいっていだけど、家庭のコンセントに来ている交流は発電所→家庭と家庭→発電所と電流の流れる向きが1秒間に何回も変わっています。電流を通す向きが決まっているLEDを使うと直流と交流の違いがわかったね。
交流を直流に変える
交流回路にダイオードを入れて電流の流れる向きを決めることができたね。半波整流で逆方向の流れを止め、全波整流で電流が流れない時間をなくしたあと、コンデンサーを使うことで交流を直流に変えることができました。
送電のしくみ
電気を発電所から家庭に送る時は、できるだけムダなく有効に送る工夫がされています。電気が熱になって逃げてしまうと、それだけムダになってしまいます。
導線に電気を流して発泡スチロールをのせた実験をしました。発泡スチロールが溶けた方が「電気が熱になって逃げた」ことになりますね。
静電気の発生
2つの物質が触れたり、すれたり、はがれたりすると電子のかたよりが生じで静電気が発生します。バンデグラフという装置で発生させた静電気をカミナリのような火花放電をさせたり、蛍光灯の電極を近づけて光らせたりすることができました。
静電気のはたらき
ナイロンタオルと塩化ビニル管をこすることで、簡単に静電気を発生させることができます。アルミ缶や水、小さなアルミ球に塩化ビニル管を近づけたり、触れさせたりすると。おもしろい現象が見られましたね。
電気クラゲ
塩化ビニルのテープを細かく裂いて電気クラゲをつくります。電気クラゲと塩化ビニル管をそれぞれナイロンタオルでこすって静電気を発生させます。
電気クラゲが広がって、空中に浮かぶ原理がわかるかな。
百人おどし
プラスチックのコップとアルミ箔で作った雷電コップに静電気をため、アルミ箔で作ったアンテナを持って手をつないだ輪に雷電コップから静電気を流してみます。江戸時代にやられていた実験です。人間の体の抵抗値は状況で変わりますから、天候や人数で反応が違いますね。