簡単実験例を紹介します。

                                              

                     生徒全員がきちんと体験できる物を集めますが、単に「体験重視」するだけではなく

                     それなりの『定量実験』としても 耐えられるようにしていきます。

 

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   オームの法則 

2013.05.28

 2012.02.16



20130528Ohm-1.jpg

 

 抵抗の直列接続や並列接続の実験など,全く必要性を感じていなかったのですが,そうは言っておれなくなってきたようです。では,ということでこんなものを作ってみました。

4本の抵抗(10,20,30,100Ω)を直列に接続して端子をつけただけです。複雑なことはできませんが,こんなことでも

 

 「百聞は一見にしかず」ですよね。

 

20130528Ohm-2.jpg

 

 

 ここで使用しているデジタルテスターはかなり昔のものですが,黒板実験を始めた頃のもので,久しぶりに活躍することにしました。プラスチックの板を貼り付け,その裏にラバーマグネットをつけています。

2013.05.28

 

 

   オームの法則は中学で学習しますが,きちんと覚えている生徒は少ないですし,正しい意味も教えられているようには思えません。

  オームの法則は中学で学習しますが,きちんと覚えている生徒は少ないでしょう。

 中学校では,電池の電圧V と流れる電流I が比例し,そのときの抵抗をR とすると

    V = I R

と思わせるような教え方があるようですが,そうせざるを得ないのですね。ただ,抵抗の直列接続や並列接続を扱うときにはそれぞれの抵抗で この法則を用いていますね。


 電池で実験をしてもよいですが,電圧が変わってしまうこともあるので,できれば 「定電圧電源」 を使用しましょう。

抵抗をいくつか直列接続しておき,ひとつずつ電源に接続すると抵抗値が大きいほど電流が小さくなることを確認します。

抵抗を2つにすると,・・・

   3つにすると,・・・

 また,同じ電流を流すようにしておくと,抵抗値が大きいほど電圧を大きくしてやらなければならないという使い方もよいでしょうね。

 

 

 

 

 こんな感じで実験します。100Ωに100mA流れています。

さて,電圧は・・・

 

 

20130318Resist.jpg

 

 

 古い器具を整理していると,こんなのが沢山出てきました。せっかくなので使えそうな物は使おうとしたのですが,ほとんどガタが来ていて使いものになりません。数台だけでも使えるようにしようとしたところ,ニクロム線の半田付けができないためか,引っ掛けているだけのようで,結局作り変えてしまいました。

 

 




 

 生徒に回路を組ませることも必要なのですが,少しでも簡単に,かつ複雑なこともできるように工作してしまいました。黒板に貼り付けて実験できるようにしてもよいでしょうね。

 

 適当な木片を探し,爪付ナット を打ち込みます。そこに,陸式ターミナルを止め,抵抗を半田付けしています。

 

 抵抗値は, 10Ω,20Ω,30Ω,100Ω としましたが,すべて同じものでもよいと思います。




  工作の仕方

 

1 適当な間隔に5mmの錐で下穴を開けます。 




 

 2 爪付ナットを打ち込みます。最近,100円ショップでも売っていて,いろいろな使い方ができるので買っておかれるとよいですよ。




 

 3 陸式ターミナルはねじがかなり長いため,切って短くしておきます。

 4 抵抗を半田付けします。

 

 

  ※ 実は,爪付ナットのメスねじとターミナルのボルトが   規格が違うため,ボルト部分を長くすると入らなくなり   ます。


 

 

 デジタルテスターの良いところは,ひとつでいろいろな測定ができるということですね。100Ωの抵抗の抵抗値を測定してみました。0.7Ω小さい値です。