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つくって学ぼう

お日さまのチカラを体感しよう!太陽電池

2020年11月掲載
監修:櫻井啓一郎

はじめに

太陽の光で、どんなことができるかな?

  • 日なたにいるとあったかい
  • 植物を育てる
  • せんたくものやおふとんを乾かす
  • かげふみ遊びができるなどなど

いろいろあるけど、じつは太陽の光で、電気も作れちゃうんだ。

太陽電池のしくみ

太陽電池の中にプラスとマイナスの電気の粒がある様子

太陽電池の中にも、プラス(+)とマイナス(-)の電気の粒が、たくさんつまってる。

でもこのプラス君とマイナス君は普段はぴったりくっついたままで、外にでてきてくれない。

太陽の光で太陽電池の中のマイナスの電気の粒がプラスから離れる様子

太陽電池に光が当たると、マイナス君は光にけとばされて、プラス君から離れてしまう。

マイナスの電気の粒が太陽電池から出て電気となって戻る様子

マイナス君はけとばされた勢いで、太陽電池の外に流れていく。

外に流れだしたマイナス君は、おしごとをしてから、太陽電池にもどってくる。

太陽電池で動かしてみよう!

なんとなく太陽電池のしくみがわかったかな?次は太陽電池をつかって電気で動く色々なものを動かしてみよう。

準備するもの

太陽電池等、準備するものの写真
1.5ボルトの豆球等、準備するものの写真
  • 1.5V、500mA(0.5A)以上の太陽電池
  • ミノムシケーブル数本
  • 60W白熱球ランプ(LED電球、蛍光灯は使えません)
    ※照射中は熱くなるので注意しよう

つなげてみたいものを下から選んで準備しよう

  • 1.5Vの豆球、ソケット
  • プロペラ、ソーラーモータ
  • 電子オルゴール

豆電球を光らせよう!

作り方

太陽電池とケーブルをつないでいる画像 太陽電池とケーブルをつないだ画像

太陽電池のプラスとマイナスに、それぞれミノムシケーブルのクリップをつなぎます。

豆電球と太陽電池をつないでいる画像豆電球と太陽電池をつないだ画像

ミノムシケーブルのもう一方のクリップを豆電球のコードにそれぞれつないで完成です。

遊んでみよう!

白熱球ランプで太陽電池に光を当ててみよう。うまく豆電球が光るかな?

豆電球が光らないときは太陽電池をランプに近づけてみよう。(白熱球は熱くなることがあるから注意しよう!)

プロペラを回そう!

作り方

太陽電池にケーブルをつないだ画像 プロペラと太陽電池をつないでいる画像 プロペラと太陽電池をつないだ画像

豆電球と同じようにまずは、太陽電池のプラスとマイナスに、それぞれミノムシケーブルのクリップをつないだ状態にします。

そして、プロペラと太陽電池をミノムシケーブルでつなぎます。

プロペラを台にのせた画像

私たちが用意したプロペラはモーターの部分よりプロペラが大きいので、台にのせてプロペラが回るようにしました。これで完成です。

遊んでみよう!

白熱球ランプで太陽電池に光を当ててみよう。うまくプロペラが回るかな?

オルゴールを鳴らそう!

作り方

太陽電池にケーブルをつないだ画像 オルゴールと太陽電池をつないでいる画像 オルゴールと太陽電池をつないだ画像

またまた、太陽電池のプラスとマイナスに、それぞれミノムシケーブルのクリップをつないだ状態にします。

そして、オルゴールと太陽電池をミノムシケーブルでつなぎます。これで完成です。

遊んでみよう!

私たちは蛍光灯をつけた部屋で作ってみたのですがオルゴールつないだ途端にオルゴールがゆっくりと鳴りだしました。そこでいったん部屋を暗くして準備OKです。

白熱球ランプで太陽電池に光を当ててみよう。うまくオルゴールが鳴るかな?

ためしてみよう

  • 外に出て、太陽の光に当ててみよう。はれの日、くもりの日でちがいがあるかな?
  • 太陽電池の一部を手で隠したら、どうなるかな?
  • 白熱球ランプ以外の、おうちにある光を当てたらどうなるかな?
  • 一番豆球が強く光る(プロペラが速く回る)のは、どの光かな?
  • 太陽電池の代わりに、乾電池と繋いだらどうなるかな?
  • ちゃんとつないだはずなのにオルゴールが鳴らない、プロペラが回らないなんてことはなかったかな?そんなときはプラスとマイナスのケーブルを反対につなぐとどうなるかな?豆電球、プロペラなどつなぐもので違いはあるかな?