小学3~6年生・中学生 実験 1日じっくり

電卓(でんたく)やうで時計(どけい)などで利用(りよう)されているソーラー電池(でんち)は、光(ひかり)のエネルギーを電気(でんき)のエネルギーに変(か)える部品(ぶひん)です。ソーラー電池(でんち)のはたらきを調(しら)べて、自由(じゆう)研究(けんきゅう)にまとめてみましょう。

ソーラーでんちについて調べよう!
用意するもの

ソーラー電池(でんち)の自由(じゆう)研究(けんきゅう)をするのにおすすめなのが、学研(がっけん)の自由(じゆう)研究(けんきゅう)おたすけキットシリーズ「ソーラー電池(でんち)を調(しら)べよう」です。キットの中(なか)に、ソーラー電池(でんち)、コンデンサ、メロディIC、ガイドブックなどが一式(いっしき)入(はい)っています。このキットのほかに、紙(かみ)コップ、厚紙(あつがみ)、セロハンテープやはさみなどの文房具(ぶんぼうぐ)、ライトスタンドを用意(ようい)すれば、すぐに実験(じっけん)が始(はじ)められます。
まとめ方(かた)実例(じつれい)レポートもついて、自由(じゆう)研究(けんきゅう) のまとめまでばっちりサポートします。

ソーラー電池ってどんなもの?

ソーラー電池(でんち)にはさまざまな種類(しゅるい)がありますが、キットのソーラー電池(でんち)は「シリコン型(がた)」というタイプです。シリコンという物質(ぶっしつ)でできたふたつの板(いた)(N型(がた)シリコンとP型(がた)シリコン)がはり合(あ)わせてあり、そこに光(ひかり)が当(あ)たると電気(でんき)が起(お)こります。そして、表面(ひょうめん)にはってある透明(とうめい)の電極(でんきょく)と、裏側(うらがわ)の電極(でんきょく)から電気(でんき)が流(なが)れます。

ソーラー電池を調べよう
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」

自由(じゆう)研究(けんきゅう)おたすけキットシリーズ
「ソーラー電池(でんち)を調(しら)べよう」

実験の進め方
ソーラー電池(でんち)に光(ひかり)を当(あ)てて、メロディICを鳴(な)らしてみましょう。
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。
たて5cmよこ4cmの厚紙 リード線 セロハンテープ 左(ひだり)の図(ず)のようにソーラー電池(でんち)から出(で)ているリード線(せん)を、セロハンテープで厚紙(あつがみ)にとめます。

※ソーラー電池(でんち)は、字(じ)が書(か)いてない面(めん)が表(おもて)。

セロハンテープ スピーカー 赤い線 黒い線 メロディICのスピーカー部分(ぶぶん)を、セロハンテープで紙(かみ)コップの底(そこ)にはりつけます。メロディICとソーラー電池(でんち)の同(おな)じ色(いろ)のリード線(せん)どうしを結(むす)びます。

コンデンサ 長いあし 短いあし コンデンサのあしの、長(なが)い方(ほう)を赤(あか)いリード線(せん)に、短(みじか)い方(ほう)を黒(くろ)いリード線(せん)に結(むす)びつけます。

※コンデンサのあしをひろげて結(むす)びつける。赤(あか)いリード線(せん)と黒(くろ)いリード線(せん)がふれあわないように、結(むす)びつけたところをセロハンテープで巻(ま)いておこう。

完成 ライトスタンドにソーラー電池(でんち)を近(ちか)づけて、メロディICが鳴(な)れば完成(かんせい)です。(※光(ひかり)に当(あ)ててから鳴(な)り始(はじ)めるまでに、数(すう)秒(びょう)かかります。)鳴(な)らない場合(ばあい)は、もう一度(いちど)リード線(せん)やコンデンサの接続(せつぞく)を確(たし)かめましょう。
ソーラー電池の性質を調べよう
光の当て方を変えてから、音のなり方が変わるまで、数秒かかります。

光(ひかり)の当(あ)て方(かた)を変(か)えてから音(おと)の鳴(な)り方(かた)が変(か)わるまで、数(すう)秒(びょう)かかります。

光からのきょりを変えてみよう!
光源 きょり 光源(こうげん)とソーラー電池(でんち)とのきょりを変(か)えて、メロディの鳴(な)り方(かた)がどのように変(か)わるかを調(しら)べます。このとき、ソーラー電池(でんち)が正(ただ)しく光源(こうげん)の方(ほう)を向(む)くように気(き)をつけましょう。

メロディICは、電気(でんき)が十分(じゅうぶん)に流(なが)れていないと、音(おと)が小(ちい)さくなったり、メロディがおそくなったりします。
「よく鳴(な)っている」「かすかに鳴(な)っている」「鳴(な)っているがメロディがくるう」「鳴(な)らない」など、自分(じぶん)で調(しら)べた結果(けっか)を表(ひょう)にまとめましょう。
光の角度を変えると…?
光源 0度 45度 90度 ソーラー電池(でんち)に光(ひかり)が当(あ)たる角度(かくど)を変(か)えて、メロディICの鳴(な)り方(かた)が変化(へんか)するかを調(しら)べます。

※光源(こうげん)とのきょりは、90度(ど)でようやく鳴(な)るくらいにしましょう。

調(しら)べた結果(けっか)を表(ひょう)にまとめましょう。
ソーラー電池の一部をかくすと?
横に半分 縦に半分 ソーラー電池(でんち)の表面(ひょうめん)を、黒(くろ)い紙(かみ)などで半分(はんぶん) だけかくして、メロディの鳴(な)り方(かた)を調(しら)べます。横(よこ)に半分(はんぶん)かくしたときと、縦(たて)に半分(はんぶん)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(ぜんぶ)かくしたときと比(くら)べてみましょう。

ちがいがでやすい光源(こうげん)とのきょりを探(さが)して、比(くら)べてみましょう。

調(しら)べた結果(けっか)を表(ひょう)にまとめましょう。
実験結果をレポートにまとめよう
実験(じっけん)をしたら、レポートにまとめましょう。まとめ方(かた)実例(じつれい)レポートを参考(さんこう)に、自分(じぶん)だけの自由(じゆう)研究(けんきゅう)を完成(かんせい)させよう。


※レポートは表裏の2ページ

イラスト=太田(おおた)雅俊(まさとし)/かとうかおる
ソーラー電池(でんち)を調(しら)べよう
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ソーラー電池(でんち)を調(しら)べよう

価格(かかく):1,200円(えん)+税(ぜい)

ソーラー電池(でんち)とメロディICをつなげて、光(ひかり)による発電(はつでん)の実験(じっけん)をします。強(つよ)い電気(でんき)を起(お)こすには、どのような条件(じょうけん)が必要(ひつよう)かなどの研究(けんきゅう)ができます。自由(じゆう)研究(けんきゅう)におすすめです。

キットの内容 キットの内容

  • ソーラー電池(でんち)
  • コンデンサ
  • メロディIC
  • ガイドブック
  • まとめ方(かた)実例(じつれい)レポート
目次
  • キットに入(はい)っているもの
  • メロディICを鳴(な)らしてみよう
  • ソーラー電池(でんち)について調(しら)べよう
  • おもしろソーラー工作(こうさく)①
    目(め)ざましメロディボックス
  • おもしろソーラー工作(こうさく)②
    明(あか)るさチェッカー
  • もっと知(し)りたい! ソーラー電池(でんち)のひみつ

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