電卓やうで時計などで利用されているソーラー電池は、光のエネルギーを電気のエネルギーに変える部品です。ソーラー電池のはたらきを調べて、自由研究にまとめてみましょう。
ソーラー電池の自由研究をするのにおすすめなのが、学研の自由研究おたすけキットシリーズ「ソーラー電池を調べよう」です。キットの中に、ソーラー電池、コンデンサ、メロディIC、ガイドブックなどが一式入っています。このキットのほかに、紙コップ、厚紙、セロハンテープやはさみなどの文房具、ライトスタンドを用意すれば、すぐに実験が始められます。 ソーラー電池にはさまざまな種類がありますが、キットのソーラー電池は「シリコン型」というタイプです。シリコンという物質でできたふたつの板(N型シリコンとP型シリコン)がはり合わせてあり、そこに光が当たると電気が起こります。そして、表面にはってある透明の電極と、裏側の電極から電気が流れます。 |
自由研究おたすけキットシリーズ |
ソーラー電池に光を当てて、メロディICを鳴らしてみましょう。
左の図のようにソーラー電池から出ているリード線を、セロハンテープで厚紙にとめます。 ※ソーラー電池は、字が書いてない面が表。 |
メロディICのスピーカー部分を、セロハンテープで紙コップの底にはりつけます。メロディICとソーラー電池の同じ色のリード線どうしを結びます。 |
コンデンサのあしの、長い方を赤いリード線に、短い方を黒いリード線に結びつけます。 ※コンデンサのあしをひろげて結びつける。赤いリード線と黒いリード線がふれあわないように、結びつけたところをセロハンテープで巻いておこう。 |
ライトスタンドにソーラー電池を近づけて、メロディICが鳴れば完成です。(※光に当ててから鳴り始めるまでに、数秒かかります。)鳴らない場合は、もう一度リード線やコンデンサの接続を確かめましょう。 |
光の当て方を変えてから音の鳴り方が変わるまで、数秒かかります。
光源とソーラー電池とのきょりを変えて、メロディの鳴り方がどのように変わるかを調べます。このとき、ソーラー電池が正しく光源の方を向くように気をつけましょう。 メロディICは、電気が十分に流れていないと、音が小さくなったり、メロディがおそくなったりします。 |
「よく鳴っている」「かすかに鳴っている」「鳴っているがメロディがくるう」「鳴らない」など、自分で調べた結果を表にまとめましょう。
ソーラー電池に光が当たる角度を変えて、メロディICの鳴り方が変化するかを調べます。 ※光源とのきょりは、90度でようやく鳴るくらいにしましょう。 調べた結果を表にまとめましょう。 |
ソーラー電池の表面を、黒い紙などで半分
だけかくして、メロディの鳴り方を調べます。横に半分かくしたときと、縦に半分かくしたときとではどうちがうでしょう。まったくかくさないときや、全部かくしたときと比べてみましょう。 ちがいがでやすい光源とのきょりを探して、比べてみましょう。 調べた結果を表にまとめましょう。 |
実験をしたら、レポートにまとめましょう。まとめ方実例レポートを参考に、自分だけの自由研究を完成させよう。
※レポートは表裏の2ページ
イラスト=太田雅俊/かとうかおる
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ソーラー電池とメロディICをつなげて、光による発電の実験をします。強い電気を起こすには、どのような条件が必要かなどの研究ができます。自由研究におすすめです。
- ソーラー電池
- コンデンサ
- メロディIC
- ガイドブック
- まとめ方実例レポート
- キットに入っているもの
- メロディICを鳴らしてみよう
- ソーラー電池について調べよう
- おもしろソーラー工作①
目ざましメロディボックス - おもしろソーラー工作②
明るさチェッカー - もっと知りたい! ソーラー電池のひみつ