エジソンが作った電球を再現する教材 電圧・電流・発熱・光エネルギーの変換の学習


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エジソンが作った電球を再現する教材 電圧・電流・発熱・光エネルギーの変換の学習

エジソンが発明した電球のフィラメントの代わりに

シャープペンの芯に電流を流して発光させる実験ができるキット

 

 

 

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電圧・電流と発熱および光エネルギーへの変換についての関係が学習できます。

 

 

好奇心のかたまりだったエジソン

小学校を途中でやめたエジソンは、一生のあいだにとった特許件数は1000以上です。

エジソンの言葉どおり

「天才とは1パーセントのひらめきと

99パーセントの努力である」

たえまない観察と実験

失敗と努力の積み重ねによってなしとげられました。

 

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セット内容

エジソン電球用透明ドーム ×1

ベース ×1

みのむしリード線(赤・黒)×各1

ワニ口クリップ付き接続端子×2

 

 

【 電灯の誕生 】

およそ100年前まで 夜のくらしは 大変不便なものでした。

ろうそくや油をもちいていましたが 手元をわずかに照らすだけで

値段も高く 多くの人たちは 寝てしまうほかはありませんでした。

 

エジソンの働きは人々の生活を一変させてしまうのです。

 

電灯の研究は、エジソンの生まれる前からはじまっていました。

1808年 イギリスのデービーという人が電気ろうそく(アーク灯)を発明しました。

炭素ぼうをつかったこのアーク灯は パリの劇場などで ろうそくがわりの照明に使われましたが

炭素ぼうは、すぐやけて減ってしまい とても家庭用には使えません。

家庭でも使える電灯をと、細い炭素ぼうや白金線を電流で白熱させてみたりしているうちに

真空ポンプが発明されました。

そして真空の中で 炭素や白金を熱してみると アーク灯より ずっと電流をくわず やわらかい光を出すことがわかってきました。

しかし 実施に使えるような電灯はどうしてもできません。

ejisonn.jpg1878年ついにエジソンが電灯の研究にのりだします。

蓄音器を発明した次の年です。

1879年の4月に エジソンは白金をつかって電灯の第一号ご完成させますが、高価な白金では

実用の電球はつくれません。炭素線にもどって研究の出直しです。

大きな電気抵抗をもつ炭素のほそいフィラメントをつくること-これが電流をこまかくわける第一の条件なのです。

 

 

1879年の10月21日 45時間輝き続ける電球が完成しました。

しかし、これでは、広く家庭で使ってもらえない!と長く発光し続けるフィラメントの素材を探し始めます。

6000種類もの材料を炭にして実験をしていたある日、偶然机の上に あった竹の扇子を見つけました。その竹をフイラメントに使ってみると、なんと200時間も灯ったのです。

そこから、もっとも良い竹を探し求めて日本へ。

「竹なら京都へ」とのアドバイスを受け、京都八幡男山付近の竹にたどり着きます。

なんとここの竹でなら、約2450時間 も灯ることを発見したのです。

 

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この竹のフィラメントの代わりをシャープペンの芯でやってみよう!というのが、このキットです。

シャープペンの芯には炭素が多く含まれています。

芯に電流を流すと、芯の電気抵抗で発熱し炭が燃えるように発光します。電気が流れると、白いけむりが出て、芯がオレンジ色に光り出す。光はだんだん強くなり、まぶしいくらいにかがやくのが見えます。

 

◆なぜ光るのか◆

抵抗(ていこう)が大きいと熱が発生し、それが高温になると光り出す
導線(どうせん)やクリップなどの金属(きんぞく)とくらべて、シャープペンシルの芯は電気が流れにくい。これを「抵抗」が大きいという。抵抗が大きいと、熱が発生し、それが高温になると光を発するようになる。シャープペンシルのしんが光ったのは、このためだ。

おうちの電球も仕組みは同じ
おうちの電球が光る仕組みも、エジソン電球と同じ。より抵抗の大きいフィラメントが使われていて、そこを電気が流れることで、高温になり光を出す。また、ガラス球の中にはフィラメントが燃えないように、ちっ素(そ)やアルゴンガスがつめられているので、エジソン電球よりもはるかに長く光ることができるのです。

 

 煙を上げながら光りだすシャープペンの芯っていうのは、なかなかおもしろい光景です。

 

 

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