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蓄える

一般小学生

まとめ

蓄える
発電機光電池などで発生させた電気エネルギーを、コンデンサーなどの装置内部に電荷として保持すること
  • コンデンサーや蓄電池を用いることで、電気を一時的に保存し、必要な時に放電できる
  • 手回し発電機回転速度を上げることで、より多くの電気を短時間で蓄えることが可能である
  • 光電池を使用する場合、光を当てる角度や強さによって蓄えられる電気の量が変化する

解説

理科の学習における「蓄える」とは、主にコンデンサー(キャパシタ)に電荷を溜める操作を指します。手回し発電機を回したり、光電池に光を当てたりして作った電気をコンデンサーに接続すると、コンデンサー内部の極板に電気が溜まっていきます。これを「充電」と呼びます。

効率よく電気を蓄えるためには、いくつかの条件があります。例えば、光電池を用いる場合は、光をパネルに対して直角に当てると最も大きな電流が流れ、効率的に蓄電できます。また、手回し発電機では、ハンドルを回す速さを速くするほど、流れる電流が強くなり、短時間で多くの電気を蓄えることができます。

比較項目 コンデンサー 乾電池
電気の供給源 外部から電気をもらって蓄える 内部の化学反応で電気を作る
持続性 短時間で使い切ることが多い 長時間安定して使える
再利用性 充電して何度でも使える 使い切り(二次電池は除く)
コラム

蓄えられた電気は、豆電球を光らせたり、モーターを回したりするために利用されます。コンデンサーに蓄えた電気で豆電球を光らせる場合、最初は明るく光りますが、電気が消費されるにつれて徐々に暗くなり、最終的には消灯します。これは、乾電池のように常に一定の電圧を維持するのではなく、蓄えられた電荷が減少するにつれて電圧も下がっていくためです。現代社会では、スマートフォンのバッテリーや電気自動車など、電気を効率よく蓄える技術は非常に重要な役割を担っています。

小学生のみなさんへ

「蓄(たくわ)える」というのは、手回し発電機はつでんきや光電池で作った電気を、コンデンサーという「電気の入れ物」の中にためておくことです。

手回し発電機はつでんきを速く回すと、強い電流が流れて、短い時間でたくさんの電気をためることができます。また、光電池を使うときは、太陽の光がまっすぐ(直角に)当たるようにすると、より多くの電気をためることができます。

ためた電気は、豆電球を光らせたり、プロペラを回したりするのに使えます。乾電池と同じように使えますが、中身がなくなると電気が消えてしまうので、また充電じゅうでして使う必要があります。

ルラスタコラム

コンデンサーは、電気をためるだけでなく、一気に電気を出すことも得意です。カメラのフラッシュがまぶしく光るのも、コンデンサーにためた電気を一気に出しているからなんですよ。

テストでの問われ方・理解度チェック

【基礎】 コンデンサーなどの装置に電気を蓄えることを、一般的に何と呼びますか。
充電(じゅうでん)
【応用】 光電池を使って電気を蓄えるとき、より大きな電流を流して効率よく蓄えるためには、光をどのように当てればよいですか。
光電池のパネルに対して、光が直角(垂直)に当たるように調節します。これにより流れる電流が最大になり、効率よく電気を蓄えることができます。
【実践】 手回し発電機を使ってコンデンサーに電気を蓄える際、ハンドルの回転速度を速くすると、流れる電流の強さや蓄えられる電気の量はどうなりますか。
ハンドルの回転速度を速くするほど、流れる電流は強くなります。そのため、同じ時間ハンドルを回した場合には、速く回したときの方がより多くの電気を蓄えることができます。

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