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身近な自然と科学
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検流計を自作する,電気の存在を確認する

静電気は、はく検電器などで、あるかどうかわかりましたが、私たちが普通に電気と言っている、乾電池などの電気はどうやればわかるのでしょうか?
電圧計、電流計、あるいはテスターなどを思い浮かべる人もいるでしょう。電気があるかどうかなら、電球をつなぐ、という人もいるでしょう。
電球をつなぐ、というのは電気を光に変えて見ているのですが、アナログ(この場合は、針が動いて値を示すという意味)電圧計、 電流計、テスター(回路計)は、電気が磁気作用(磁石のように鉄などを引きつける)を持つことを利用しています。 この磁気作用は、モーターなどに利用されていますから、電気の持つもっとも大事なものの1つです。
さて、私たちも手に入るもので磁気作用を見てみましょう。

検流計の自作

用意する物

  • 乾電池(1.5ボルト)1本
    サイズは、単一でも単三でもかまいません
  • 乾電池用豆電球 (1.5から3ボルト用) 1個
    豆電球用のソケット 1個
  • エナメル線 数メートル
    太さは0.5mmほど、多少細くても良い
  • 方位磁針(コンパス)1個
    方位を示す磁石ですが、高級品は、磁針がくるってしまう可能性があるので避けて下さい
  • 方位磁針が入る紙箱、あるいはプラスチック箱 1個
    金属でなければ何でもよい
乾電池用豆電球、電球ソケット、エナメル線は、ホームセンターなどで売っています。

予備知識

  • 磁石は、N極とN極を近づけると反発し合う
  • S極とS極を近づけると反発しあう、S極とN極を近づけると引き合う
  • 方位磁針にエナメル線を近づけても、方位磁針は動かない

工作

下図のように作ります。

エナメル線は、方位磁針の真上で、なるべく方位磁針に近づけて張っておきます。
方位磁針は、南北を指すので、箱全体の向きを変えて、エナメル線と平行になるようにしておきます。

自作の検流計での実験

  1. 乾電池を接続して、電球を点灯させてみましょう。
    そのとき、方位磁針は、どちらを向くでしょうか。
  2. 次に、乾電池のプラスとマイナスを変えて電球を点灯させてみましょう。
    そのときの方位磁針の向きは?
  3. 方位磁針とエナメル線の位置を変えて、(1)と(2)をやってみましょう。
今回自作したものは「検流計」と呼ばれる物で、模型用豆電球が点灯しないような僅かな電気でも存在を確認できます。 たとえば、エナメル線のように電気を通す線の近くで磁石を動かすと電気が発生しますが、このような微弱な電気も確認できます。

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