物理基本実験講習会，無事終了
例年年末に実施されるこの講習会は物理学会の支援をいただき，講師5人で色々な実験の取り組み方を紹介するものです。一応若手を対象にするのですが，以前定年前の管理職が参加されたこともあります。今回は県外の方も参加され9名の予定でしたが残念ながら２名が参加できず，7名だけとなりました。 私が担当するのは例年電気分野を中心に「簡単実験」にチャレンジしてもらいます。まずイントロとして，「マル棒」を使った滑車による力の釣り合いについて。中央の糸のなす角は ??? と質問しておき，では中央のおもりをもう一つ追加するとどうなるか・・・。例年即答できる人がいないのですが，今年はお一人が。 二つ目は 私の自信作，LED光源で「レンズの実像」と「レンズの公式」の確認。ただ，前作のLEDが一つだけのものをお見せし， 「これで何の実験ができますか」と質問を投げかけるのです。今年は「干渉」という声が上がりましたが，やはり「レンズの実像」という答えは出ません。 この二つのごく簡単な実験器具でも使い方を工夫すると色々レベルの異なる実験ができると紹介。 そして本番の実験はその１ 今年はデジタルテスターの実習から。回路を組めない人とがほとんどであるため，今回新しい実験器具を作りました。テスターの使い他の基本事項をゆっくり説明し，まずは電池を入れずに測定練習。電池の電圧，抵抗値，各抵抗に流れる電流の測定を実施。抵抗値は精度1%のものを使用していることと測定値もその範囲であることわ確認し，その上でオームの法則がどの程度の精度かも確認しました。二つの抵抗器に流れる電流が等しいことをわざわざ確認するようなことをしている人は少ないようですが，簡単に確認できることを知ってもらいました。 二番目の実験が 一番気合を入れて取り組んでもらいたいもので，「コンデンサーに流れる電流」の実験です。交流の実験をしたことのある人は昨年は二人でしたが今年は再びゼロでになり，いかに「交流」が 「嫌がられている」かを痛感しますよね。 変圧器でAC100 V を10 V程度に下げ，三つの陸四季ターミナルに100 Ωの抵抗器と 50 μF 程度のコンデンサーを直列に接続し，電源の電圧と抵抗器の両端の電圧，コンデンサーの両端の電圧の三つを比較するだけですが，例年「足し算が合わない」という人がいるのですが，今年もややその感がある人も・・・。 「位相がずれます」ねと言うと 「三平方・・・」でスマホの電卓を取り出して・・・・。 でも，それを制止し 「もう少し直感的に確認する方法は ??」と問いかけるとわかる人がいないのです。その方法をやってみるべきでしたが，時間が足らなくなり結果説明のみに。そして，生徒向けではないと強調しつつ 「交流電源の周波数を変えるとどうなるでしょうね」と進めます。実際に使用する電源としては，最近非常に安くかえ，かつ取り扱いも簡単な デジタルオーディオアンプです。 スマホなどのアプリ ( phyphoxでが優れものです) 低周波信号を作り，それをBluetoothでこのアンプに送れば良いのです。上の実験装置では電源か固定れているため，別の実験装置も新しく作りました。このコードをアンプのスピーカー端子に接続します。コンデンサーも抵抗器も固定ですが，そそれぞれ並列に追加することができます。以上が 「講義」の予定事項でしたが，二つの班でそれぞれ進捗状況が変わってしまい，一部は端折ることになってしまいました。受講者の反応はまずますかと・・・ (一部不満足の人もいたようです )あと，お昼の時間に 各講師の 「演示実験」があり，私は 二つのスピーから出る音の干渉 と 交流モーターを利用した，アラゴーの円盤 ( 渦電流を体感する ) その内容については，後ほど紹介します。 こう，ご期待を !!
