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  • かくし方が大切?な光電池


    前回は光電池のつなぎ方についてお話しましたが、その内容に関連して、今回は光電池のつくりに関する話をしておきます。


    光電池のかくし方

    光電池を使った実験では、光電池の一部を厚紙でかくしてモーターの回転数が減ることを確かめることがあります。このとき、光電池のかくし方には、図1と図2のような2通りの方法があります。このとき、いずれかのかくし方をすると、光電池から電流が流れなくなってモーターの回転が止まってしまうことを知っていますか?


    光電池の基本単位を「セル」といいます。そして、光電池はいくつかのセルを直列つなぎにした上で、セルを保護するための透明なプラスチックケースに収められています。これを「モジュール」といいます。セルを直列つなぎにするのは、1つのセルが発生する電圧は小さいので、必要な電圧を得るためです。例えば、小学校の実験で使われる光電池のモジュールは、3つのセルを直列つなぎにしてかん電池(1.5V)とほぼ同じ電圧が発生するようになっています。(実際にはかん電池よりも少し高くて1.7V前後です)。


    さて、このモジュールの一部を図1のようにして厚紙で半分ほどかくしたとしましょう。

    この場合は、どのセルにも一部分には日光が当たるので、すべてのセルで電流が発生するので、モジュールからは弱くても電流が流れます。


    それでは、モジュールの一部を図2のようにしてかくしたときはどうでしょうか。

    この場合は、ある1つのセルにはまったく日光が当たらなくなり、そのセルでは電流が発生しなくなります。すると、このセルは大きな抵抗となってしまうので、3つのセルを直列つなぎにしてあるモジュールからは、電流が取り出せなくなってしまうのです。


    このようなセルとモジュールの関係までは小学校では習いません。しかし、光電池を同じように半分かくすにしても、かくし方によって電流の流れ方がちがうという事実は、実際に実験をやった人にしかわからないことです。最近の中学入試では、実験に基づいた知識がよく出題されます。こういう教科書に載っていないような知識も、入試では大きな武器となるでしょう。そして、何よりも重要なことは、このような知識を1つ1つ身に着けていく過程を大切にしていくことで、理科の世界はどんどんと広がっていくということなのです。


     

     

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