1月の5年生クラスの実験テーマは、「いろいろな発電」でした。
4年生から続く電気の実験シリーズの最終回。
電気を作るいろいろな方法について、実験を通して学びました。
まずは、発電機。
手回し発電機の中身をよく見ると、モーターが入っています。
モーターは電流を流すと回る装置ですが、実は、モーターを回すと電気が発生します。
つまり、モーターと発電機は同じものなのです。
試しに、手回し発電機に電池をつなぐと、取っ手がクルクル回ります。
反対に取っ手を回すと電気が発生して、豆電球を光らせたりプロペラを回すことができます。
では、発電機どうしをつないで片方を回したら?
取っ手を回す方は発電機として、もう片方はモーターとして働きます。
なぜ、モーターを回すと電気が作れるのでしょうか?
実は、「コイルの中を通る磁力の強さを変化させるとコイルに電流が流れる」という性質があります。
モーターは、2枚の磁石の間でコイルが回転するように作られているため、モーターを回すと電流が取り出せるのです。
それでは、いろいろな方法でモーターを回して発電してみましょう!
まず、モーターの軸に糸を巻きつけて引っぱると……
短い時間ですが、LED電球を光らせることができました。
また、モーターに羽を取り付けて、息を吹きかけたり水道の水を当てたりしても、光りました。これは、「風力発電」と「水力発電」の原理です。
次は、発電機以外の発電の方法です。
ひとつめは、電池。
4年生の時にいろいろな電池を作る実験をしましたが、今回は、燃料電池に挑戦!
重そうを溶かした水に備長炭を2本差し込み、備長炭に乾電池をつなぐと、水が電気分解されて酸素と水素ができます。
この時、備長炭をよく見ると……
「泡がいっぱいついてる!」
酸素と水素の泡です。
しばらく電気分解を続けて酸素と水素が充分に溜まったところで、乾電池をはずしLED電球をつなぐと……電球が光りました!
続いては、光電池。
光電池パネルに電子オルゴールをつないで、蛍光灯やスマホのライトの光を当ててみると、オルゴールが鳴りました。これは「太陽光発電」と同じ方法です。
ちなみにこの日は曇りでしたが、弱い太陽光でもちゃんとオルゴールが鳴りました。
最後は、ちょっと変わった、“温度差”を利用した発電。
ペルチェ素子という板状の電子部品を使います。ペルチェ素子は、電気を流すと片面が熱く反対側の面が冷たくなる部品で、小型冷蔵庫やパソコンの冷却装置などに使われています。
ペルチェ素子を熱湯の入った茶筒と氷を入れたトレーの間にはさんで、片面を熱しもう片面を冷やすと……
LED電球を光らせることに成功
電気エネルギーを、他のいろいろなエネルギー(運動エネルギー、化学エネルギー、光、熱)から変換して作ってみた実験でした。