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100Vで豆電球を灯す、乾電池で白熱灯を灯す 

サイエンス・アゴラで左巻先生が電気の実験を行っているというので聴講してきました。

まずは60Wの白熱電球を商用電源(100V)で点灯させる。
何事もなく点灯する。

前振りの話題として最近の中学生は商用電源が100Vだと知らない子が多いのだそうです。
さらには東工大の学生でさえ、商用電源が100Vと知らない人がいるのだそうで驚きです。
へんに知識があって115Vとか言っちゃう学生もいるようで…。身近な生活の理科は大切です。
121111_11.jpg

さて次に豆電球(2.5V)に商用電源を流してみる…。ドキドキ。
安全のため(?)豆電球にビニール袋をかぶせる左巻先生。
そして結果は…
121111_12.jpg

破裂することなく豆電球のフィラメントが高熱で蒸発。ガラス球にフィラメント(タングステン)が黒く蒸着していました。

先生は破裂を期待だったかな。もう一回やっていた。破裂しませんでしたが…。
121111_13.jpg

おぉ、クリスマスのイルミネーションのようだ。
さらに豆電球から出ている電線に触れても感電しない。ここには2.5Vの電圧しか加わっていないのだ。

「1個の豆電球の間は2.5V。2個の間は5Vで人間の方が電気抵抗が大きいので電気が流れることはありません。しかし40個の豆電球の両端を掴むと、それはコンセントの両端に触れるのと同じ100Vですから感電します」

なんとおそろしい。

昔のクリスマス・イルミネーション用電球はこんな感じで電球を直列につなげていたそうだ。
だからひとつでも電球が切れると全部つかなくなる。またひとつだけ電気の熱で電気をオン/オフさせる部品(バイメタル)がつけてあって明滅させていたのだそうだ。
121111_14.jpg

それではと豆電球(2.5V)に合わせてよく使うアルカリ乾電池を用意。
乾電池一つで豆電球一つを点灯させることができる。

では、100V用の60W白熱電球を点灯させることができるか。
ずらっと1.5Vのアルカリ乾電池を70本用意。合計105V相当。

「乾電池には内部抵抗という抵抗があるので計算よりは低くなります」

という説明があった。赤矢印の部分がアクリルパイプの中に70本並べたアルカリ乾電池。
121111_15.jpg

これを60Wの白熱電球につなぐと…点いた!

コンセントからの電気と乾電池の電気は同じ働きをするんですね。
(交流と直流の違いがあるのでまったく同じではないけれど…)
121111_16.jpg


匝から補足:実験するにはご注意を。乾電池といえど電圧が高いと感電しますし、ある意味交流よりもキケンなことがあります。

理科の探検ブログ:サイエンスアゴラ2012での左巻編集長の実験のご報告
http://rikatanrikatan.cocolog-nifty.com/blog/2012/11/post-c0e8-1.html

理科の探検ブログ:サイエンスアゴラ2012での左巻編集長の企画について
http://rikatanrikatan.cocolog-nifty.com/blog/2012/11/2012rikatan-sci.html

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