| レモン電池（果物電池）に関する問題 →実験 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| トマト電池、リンゴ電池、ダイコン電池 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| １ レモン電池の問題点と考えられる原因 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 授業や子供の自由研究によく取り上げられるが、次のような現象がある。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ① | 電子メロディ（電子オルゴール）がかろうじて鳴る。 電子メロデイは、０．７Ｖ前後で鳴り出し、０．９Ｖ以上で普通に鳴る。 メーカーの仕様によると、０．７Ｖ－０．１ｍＡから鳴る。 |
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| ② | 豆電球が点灯しない。 学校で使用している豆電球は、普通２．５Ｖ－０．３Ａである。 レモン電池実験用として、「点電球」が市販されている。 |
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| ③ | ＬＥＤが点灯しない。 赤色のＬＥＤが他の色より低電圧で発光するが、それでも１．９Ｖ以上の電圧が必要である。 レモン電池実験用ＬＥＤが市販されている。（内部にＤＣ－ＤＣコンバーター回路がある？） |
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| ④ | 太陽電池用モーター（ソーラーモーター）がまわらない。 低電圧、低電流のソーラーモーターを選び、レモン電池のつくり方を工夫すればまわる。 |
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| ◆ | 原因は、レモン電池の内部抵抗が大きいので、抵抗の小さい豆電球（数Ω）、モーター（数十Ω） をつないでも点灯あるいは作動しない。 上の問題はレモン電池を直列につないでも、ますます内部抵抗が大きくなり解決しない。 |
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| ２ レモン電池の作り方（３通り－実験の頁を参照） | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| レモン電池の作り方には、次の３通りがあり、それぞれ一長一短がある。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ａ レモンに電極を直接、差し込む方法 (レモンが多くいる) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ｂ レモンを輪切りにして、銅板と亜鉛版に挟む方法 （同じ厚さに切れない） | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ｃ レモンの果樹液をしみこませたペーパータオルを挟む方法 （果物らしくない） | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ３ レモン電池につなぐ負荷 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ① | 電子メロディ（電子オルゴール） | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ○ 電子メロディは、大抵の果物電池で鳴る。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ○ 普通は１．５Ｖ用であるが、約０．７～０．９Ｖから、ジージー鳴りはじめる。 １．０Ｖ－約０．０１ｍＡ前後ぐらいからはっきり鳴る。 |
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| × 低い電圧では通電しないので、導通実験には向かない。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ○ 電子メロディは、いろいろな曲が市販されており、価格も安い。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ② | 赤色ＬＥＤ（発光ダイオード） | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ○ ＬＥＤは、1.8 V，0.1 mA以上で発光し始める。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ○ レモン電池１組では点灯せず、２組を直列にすれば、ＡＢＣいずれでも点灯する。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| × 低い電圧では通電しないので、電子メロディと同じように導通実験には向かない。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| × 低い電圧では点灯しないというのも大事な学習であるから、特殊な回路を通して、あたかも点灯したように見せるのは、いかがなものか。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ③ | ソーラーモーター（太陽電池モーター） | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ○ ソーラーモーターは、種類によって違うが、０．２～０．４Ｖ、６～８ｍＡで回る。 ※ただし、始動時（回り始め）は大きな力が必要なので、これより大きな電流量が必要である。 |
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| ◆レモン電池で使えるモーター | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| ○ ソーラーモーターが、レモン電池で回らないのは、電極間の距離や、レモン液と電極との接触面積による電流量の不足からである。距離を小さくし、面積を大きくすれば回る。 ※この意味で、レモン電池の作り方は、上述のＣがよい。 |
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| ④ | 豆電球 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ○ 豆球は、1.1 V用でも200 mＡ近くを必要とするのでレモン電池では、とうてい点灯することはできない。 (※ 「点灯しない」ということも、大事な学習である。) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| ⑤ | 超小型電球（点電球と同じ仕様） １．５Ｖ－１３ｍＡ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ○ パーツ店でたまたま見つけた超小型電球、Ｃの方法では確実に点灯する。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ○ 0.7V-7mAぐらいから点灯するので、ＡＢの方法でも場合によっては点灯する。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ４ まとめ（データーは、実験の状態で変わるので、あくまでめやすである） | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| ５ その他の果物・野菜電池 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ◆ | トマト電池 （Ｃのしぼり汁法は、しぼりにくくやりづらい） | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ① | Ａ（差し込み法） |  |
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| ② | Ｂ（輪切り法） | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| ◆ | リンゴ電池 Ａ（差し込み法） | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| ◆ | 大根電池 |  |
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| Ａ 差し込み法 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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