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電気ってどうやって作るの?〜日常の中にある科学を家族でtanQしよう〜


テレビのリモコンにipad。子どもたちも、日々意識せずとも使いこなしている文明の利器。

それらは電気を使って動いていますよね。

でも、そういえば、電気ってどうやって作ってるんだっけ?

日常のふとした瞬間に想像力を働かす、tanQの時間のはじまりはじまり〜♪

まずは身の回りにある電気グッズを挙げてもらいました!


あまりにも多くの電化製品に取り囲まれていることを実感し、それなしには生活できないかもしれないと実感しました。

それでは電気の作り方を考えてみましょう!

身近に起きる電気といえば、、そう、静電気ですよね!

電気の作り方一つ目。

「こする!」

実は、古代ギリシャの時代からこの方法はよく知られていました。

ある石を擦ると、ほこりがひっつくようになるのです。

琥珀はギリシャ語で「エレクトロン」

そう、今では「electricity」"電気" の始まりでした。

というわけで、電気を貯めてみよう!

3つのアイテムを使って、静電気の帯電に挑戦。

使うアイテムは、

「ビニール袋」「椅子」「毛皮」


実は、秘密は「椅子」にありました。

いったいどういうことでしょう??

冬にバチっと静電気を感じた経験はありますよね。

それを理解するためには、原子の世界まで目を細めてみなければいけません。

物質は原子から成り立っています。

さらに細かく分解すると、原子は電子、陽子、中性子で構成されています。

擦ると電子が移動し、普段釣り合っている電子と陽子の数が合わなくなってしまいます。

だから、数を合わせようと、電子が移動します。

それが静電気です。

そして、この電子の移動こそが電流の正体だったのです。


続いて2つめの方法は、「はさむ」

ガルバーニという医者が、カエルを解剖している際に、

死体が動くのを発見します。

その原因を特定したボルタは、

2種類の金属と、食塩水を使って電気を発生させることに成功させます。

これを「ボルタ電堆」といい、電池が誕生した瞬間でした。

レモンやじゃがいも、りんごなどを食塩水に変えて使ってみても発電は可能です。

最後の一つはどのようなものなのでしょうか。

そのヒントは、古代ギリシャから伝わる不思議な石、マグニスとエレクトロンにありました。マグニスは、方位磁石として使われていました。しかし、「なぜ北を向くのか?」という秘密には誰も答えられず、北極星に引っ張られているというような根拠のない説が一般的でした。

電磁気学の父と呼ばれる、ウィリアムズ・ギルバートは、一体どのようにしてその原理の秘密をつきとめたのでしょうか?

17世紀の大発明の謎に挑みました。

「地球は大きな磁石である。」ギルバートが解き明かした発見は、新たな疑問を産みます。

なぜ地球は磁石なんだろう?

一方、アレッサンドロ・ボルタが電池の仕組みを産み出すと、その電池を使った実験にて、奇妙なことが起こります。

電気を流した銅線に、方位磁石が反応したのです。

エレクトロンの力とマグニスの力はそれぞれ。電気と磁石の力でした。

この2つの力は、関係があるのでしょうか。

そのことを確かめる実験を考えよう!


ということで、

エナメル線、やすり、電池、方位磁石を渡して、実験を考えてもらいました。

そんな謎を解き明かしたのは、19世紀最大の科学者、マイケル ・ファラデー

そんなファラデーは、磁石の力を使って電気を産み出すことに成功します。

そう、電気を起こす3つ目の正体は、「磁石」

今手にしている電気は、火の蒸気や水の威力で磁石を回転させることによって生み出されています。

そしてこのことにより、「なぜ地球が磁石になるのか?」という謎が解けます。

ヒント1 こすれると電気が発生する

ヒント2 電気が発生すると磁場が発生する

ヒント3 地球は回っている

さぁ、一体地球はどうして磁石になっているのでしょうか?

なんと小学生たちは次々にこの謎を解き明かしました。

常識にとらわれない分、発想力は子どもの方が豊かなのかもしれません。

さて、実は偉大な科学者マイケルファラデーは、物理学者なのに数学が全くできませんでした。

実験に実験を重ねて真実までたどり着いたのです。

科学を民衆に広めるという目的で講演活動を行っていた王立科学アカデミーの教授になったファラデーは、その最後の講演の時、最新の科学の講演を期待される中、なんとロウソクをたった一つ持って登場しました。



"この宇宙を支配する自然のうち、ロウソクが関わりを持たないものは一つもない。何か一つの結果をみたとき、みなさんは「なんでそんなことが起こるのだろうか?」と疑問を持つことを、いつまでもお忘れのないように。こんなふうにして皆さんは長い間に真理を発見していくことになります。"

■ 今回のミッション

磁石と電気のおもちゃを作ってみよう!! 参考:公益財団法人 日本科学教会

http://www.jss.or.jp/fukyu/kagaku/data/774.html

■ 学習ポイント:

小学校3年生理科 「磁石の性質」

小学校4年生理科 「電気の通り道」

■ おすすめ教材

おすすめ教材:(Webサイト) 低・中・高学年 電気こどもシリーズ

http://www.chuden.co.jp/kids/denkipaper/

電気に関するこどもの「知りたい」にはまずこちら!

おすすめ教材:(アニメ) 低・中学年 タイムトラベル少女~マリ・ワカと8人の科学者たち~

電磁気の歴史をアニメで表現しています。物理学のスーパースターたちの元へ旅をしながら問題を解決していきます。

おすすめ教材:(動画) 低・中・高学年 磁石で作るピタゴラスイッチのような動画

https://www.youtube.com/watch?v=QQ9gs-5lRKc


おすすめ教材:(動画) 高学年 NHK for school リニアモーターカーの仕組み

NHK for school の動画教材です。わかりやすく、2分でまとめられています。

http://www2.nhk.or.jp/school/movie/clip.cgi?das_id=D0005400671_00000

おすすめ教材:(動画) 高学年 NHK for school モーターの仕組み

NHK for school の動画教材です。わかりやすく、2分でまとめられています。

http://www2.nhk.or.jp/school/movie/clip.cgi?das_id=D0005400669_00000


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