愛媛県総合科学博物館研究報告

Bulletin of Ehime Prefectural Science Museum, No.18（2013）, p. 57－61

事業報告

サイエンスショー「電気の作り方ＡＢＣ」実施報告
藤本光章 *A Report on the Science Show“The Way How to Generate Electricity”
FUJIMOTO Mitsuaki

Abstract：Every day, we are living by using electricity.How can we to generate electricity? The science show“ Theway how to generate electricity”was held at Ehime prefectural science museum. This report describes the way how togenerate electricity by using daily needs and the way how to generate by using a magnet and natural energy.
キーワード：サイエンスショー，電気，磁石，自然エネルギー
Key words：science show, electricity, magnet, natural energy

はじめ

実験の構成と内容に今回のサイエンスショーでは，電気を作る方法を次の

私たちはいつも電気を使って生活している．食事を作ったり，部屋を明るくしたり，テレビを見たりすると３つのカテゴリーに分け，それぞれ実験を行った．

き，さまざまな機器を動かすのに電気を使っている．いっ（Ａ）家庭で電気を作る

たい電気とはどのようなものでどのようにして作ること（Ｂ）磁石とコイルを使って作るができるのだろうか．家の中にあるものを使って電気を（Ｃ）自然エネルギーを利用して作る作ったり，磁石やコイル，自然のエネルギーを利用した（導入）電気のミニ知識クイズ

発電方法などを実験で紹介した．
電気の仕組みや作り方を紹介するため，平成 23 年９

まず始めに，電気が身近なものであることを認識して月下旬から平成 24 年４月上旬までの約６ヶ月間，サイもらうために次のクイズを行った．

エンスショー「電気の作り方ＡＢＣ」を実施した．本稿（クイズ１）家の中で電気を使っている機器はどんなもではその実施内容について報告する．のがありますか？
（クイズ２）家の中で使っている電気はどこで作られて

実

施

概要

実施期間：平成 23 年 9 月 30 日（金）～いるでしょうか？
（Ａ）家庭で電気を作る

平成 24 年 4 月 8 日（日）実施場所：常設展示室３階

科学技術館

家の中にあるものとして亜鉛メッキしたバケツやステンレスのスプーン，アルミ鍋，アルミ缶，アルミホイル，

実験時間：25 分程度

銅の鍋，備長炭，くだもの，お酢，食塩，こしょうなど

開演時刻：平日（金曜日） 13:00 ～を用意し，どれを組み合わせると電気を作ることができ

学校休日
対

13:00 ～，15:00 ～象：一般

るのか考えてもらった．そして，答えとして，次の３つを例に挙げ，電気の作り方を実験で紹介した．

実験回数：147 回
総観客数：3,088 人･（答え）銅の鍋，亜鉛メッキしたバケツ，くだもの
銅の鍋，亜鉛メッキしたバケツ，くだものの組み合わせで電気が作れることを紹介し，くだもの電池の実験を* 愛媛県総合科学博物館 学芸課 科学技術研究科
Curatorial Division, Ehime Prefectural Science Museum

行った．
・（答え）備長炭，アルミホイル，食塩－ 57 －サイエンスショー「電気の作り方ＡＢＣ」実施報告

備長炭，アルミホイル，食塩の組み合わせで電気が作れることを紹介し，備長炭電池の実験を行った．
・（答え）ステンレスのスプーン，アルミ鍋，食塩，人間ステンレスのスプーン，アルミ鍋，食塩，人間の組み合わせで電気が作れることを紹介し，人間電池の実験を行った．
（Ｂ）磁石とコイルを使って電気を作る
磁石とコイルを使って作る発電の方法を次の２つの実験で説明した．また，この原理を応用した発電機が火力発電所や水力発電所，原子力発電所，風力発電などで利用されていることを説明した．
写真 1 家庭で電気を作る方法
どの組み合わせで電気を作ることができるのか選ぶ

・磁石とコイルを使った発電実験
・手回し発電機による発電実験

くだもの電池の実験（写真 2）
半分に切った果物（クレープフルーツ）２個にそれぞ（Ｃ）自然エネルギーを利用して電気を作る
自然エネルギーを利用して電気を作る方法では，太陽れ銅板，亜鉛板，銅板，亜鉛板の順に刺し込み，直列に光を利用した太陽光発電，風の力を利用した風力発電につなぎ電子オルゴールにつないだ．電気を作り，電子オ注目し，次の２つの実験で紹介した．

ルゴールを鳴らした．果物に銅板と亜鉛板を刺すと亜鉛板が亜鉛イオンになって溶け出し，残った電子が導線を・太陽電池の発電実験

伝って銅板に移動するため電流が流れることを説明した

・風力発電の発電実験

後，実際に電子オルゴールにつなげて，音を鳴らし，電気が作られたことを確認した（図１）．銅板と亜鉛板を使ったくだもの電池の化学式は次のとおりである．

（まとめ）まとめ及び発電グッズの紹介
最後にまとめとして，日本における電気の発電状況を説明した．また，学芸員自作の発電装置として発電バッ（正極）Ｃｕ２＋ト（バットを振ると発電），発電ヘルメット（ヘルメッ（負極）Ｚｎ→２ｅ－→Ｃｕ

Ｚｎ２＋＋２ｅ－＋トをかぶり走ると発電）を紹介し，人の力で電気を作ろうとすると大変エネルギーを要することを体験してもらった．
実験器具の説明
家庭で電気を作る方法（写真 1）
家庭にあるものとして亜鉛メッキしたバケツ，ステンレスのスプーン，アルミ鍋，アルミ缶，銅の鍋，果物，お酢などを実際に並べ，どれとどれを組み合わせると電気を作ることができるのかクイズ形式にして考えてもらった．導入部で電気について質問したところ，家庭製品を動かす，照明をつけ明るくするなどの答えが出て，簡単な知識はあったが，さまざまな素材を目の前に並べてみると本当に電気が作れるのかどうかかなりなやんでいた．
写真 2－ 58 －くだもの電池の実験藤本

光章

人間電池の実験（写真 4）電気を作るためには，正極と負極になる金属など，そして，くだものや食塩水などの電解質が必要であることを説明し，同じ原理で人間が電解質となり電気を作ることができることを紹介した．
そして実験ショーを見に来ていた４名の子ども達に手伝ってもらい，食塩水を湿らせたキッチンペーパーを巻いたアルミ棒を右手に，また同じように巻いたステンレスのスプーンやお玉を左手に持ってもらい，リード線で直列つなぎにして電子オルゴールにつなげてみた．すると微かではあるが音が鳴り出し，来場者を驚かせた．このように身近にあるもので簡単に電気が作れることを体験してもらった．

図１

くだもの電池備長炭電池の実験（写真 3）
備長炭に食塩水をしみ込ませたキッチンペーパーを巻き付け，さらにその上にアルミホイルを巻き，リード線を備長炭（正極），アルミホイル（負極）につなぎ，モーターに接続して回ることを確認した（図２）．

写真 4

人間電池の実験

磁石とコイルを使った発電実験（写真 5）コイルの中に磁石を出し入れすると，電気が作れる実験を行った．コイルを検流計につなげ，磁石を抜き刺しした．コイルに入れると磁石で発生している磁力線がコイル内の電子を動かし電流が流れる．そのとき検流計の針が動き，電気が作られたことを確認した．磁石を止め
写真 3備長炭電池の実験

図２

ると針が動かず，磁石を動かし続けると，針が動くことを確認した．

写真 5

備長炭電池

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磁石とコイルを使った発電実験サイエンスショー「電気の作り方ＡＢＣ」実施報告

手回し発電機による発電実験（写真６）
手回し発電機に電気が流れると音が鳴る電子機器をつなぎ，実際に手回し発電機のハンドルを回して発電させ，音が鳴ることを確認した．来場者の方に実際に回してもらった．

図４

太陽電池解説図

風力発電の発電実験（写真８）
写真 6

３枚羽の巨大プロペラに送風機の風を当て，発電機を手回し発電機による発電実験

回し，発電させて発光ダイオード（ＬＥＤ）を光らせる実験を行った．

太陽電池の発電実験（写真７）
太陽電池に照明を当て電気を作り，モーターカーを走らせる実験を行った．太陽電池は，Ｎ型とＰ型の半導体が使われており外部からの光により，Ｎ型とＰ型半導体の境界付近でプラスとマイナスの電荷を発生する．発生した電荷のうち，プラスの電荷はＰ型の方へ，マイナスの電荷はＮ型の方へ移動する．そのため両極に電極を付け，導線を結ぶと電流が流れる（図４）．太陽電池は，環境に良いことで注目されており，工場や各家庭の屋根に設置され始めている．

写真 8

風力発電の発電実験

発電バット（写真９）
バットの先端にプロペラ，モーター，発光ダイオード（ＬＥＤ）をつなぎ，素振りした際に発生した風でプロペラを回転させ，電気を作り出し，発光ダイオード（ＬＥＤ）を発光させる装置を製作した．

写真 7

太陽電池の発電実験

写真 9－ 60 －発電バット

藤本

光章

ま発電ヘルメット（写真 10）とめヘルメットの上部にプロペラ，モーター，発光ダイオード（ＬＥＤ）をつなぎ，走ったり，自転車に乗ったとき

この実験ショーでは，３つのカテゴリーに分けることに発生した風でプロペラを回転させ，電気を作り出し，によって，電気を作る方法を分かりやすく解説し，実験発光ダイオード（ＬＥＤ）を発光させる装置を製作した

を通じて電気を身近に感じてもらうとともに，その大切（図３）．

さを学んでもらえるように心がけて製作した．また，くだもの電池などの化学実験は一般の方たちにとって接する機会が少ないと思われがちだが，家の中にある身近なものを使った実験を行うことによって興味を引くことができたと思う．磁石とコイルを使った発電の実験では，身近にあるモーターを使うことで簡単に発電ができるとともに，現在使われている発電所にも応用されていることを知ってもらえたと思う．そして，自然のエネルギーを使った実験では，太陽光や風などの自然の力を利用した発電方法が現在注目され始め，さまざまなところで活用されていることが分かったと思う．このように身近なものを題材にし，実験の構成や内容などにさまざまな工夫を凝らすことで，科学に対し興味関心を高めてもらう
写真 10

ことができたのではないかと考える．

発電ヘルメット

参１）NHK やってみよう

考

文献

なんでも実験 vol.1（1997）．

日本放送出版協会．pp.16-25．
２） や さ し い 科 学 実 験（1999）． 株 式 会 社 オ ー ム 社．
pp.82-83．
３）トコトンやさしい回路設計の本（2009）．日刊工業新聞社．pp.42-43．

図３

発電バットと発電ヘルメットの回路図

問

題

点

今回のサイエンスショーで発生した問題点を下記に記
す．
家庭で電気を作る方法では，家の中にあるものの中から電気を作ることができる組み合わせを選ぶクイズを行ったが，説明不足で何を選んだらよいのか分かりにくい状況であった．そのため、乾電池を例に挙げ，プラス極になる金属，マイナス極になる金属，電解質になるものの３種類を選べるように誘導して説明した．
人間電池の実験では，電子オルゴールから出てくる音が小さすぎたため，観客の方々に聞き取りにくい状況になった．そのため，電子オルゴールにスピーカーを接続し，音を増幅して聞き取れるようにした．
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