夏休みの自由研究にも使える!エジソンが作った電球を再現♪


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夏休みの自由研究にも使える!エジソンが作った電球を再現♪

シャープペンシルの芯を使って、電球を発光させる実験キット!

 

[エジソン電球キット】

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 トーマス・アルバ・エジソンは、アメリカの発明家です。

 白熱電球だけでなく、蓄音機や活動写真の発明にも携わっています。生涯におよそ1,300もの発明を行ったと言われています。

 

 世界で最初に電球を発明したのはエジソンではありません。1879年2月、イギリスのスワンが白熱電球を発明しました。しかし、スワンの白熱電球は寿命が短すぎてだめでした。白熱電球はその構造上明るくするためにはフィラメントの温度をより高くする必要があり、そのため、フィラメントがすぐに蒸発してなくなってしまうのです。
 同年10月には、エジソンも白熱電球を完成させましたが、この時は、まだ45時間ほどしか寿命がありませんでした。

 しかし、これでは、広く家庭で使ってもらえない!と長く発光し続けるフィラメントの素材を探し始めます。

  6000種類もの材料を炭にして実験をしていたある日、偶然机の上に あった竹の扇子を見つけました。その竹をフイラメントに使ってみると、なんと200時間も灯ったのです。これだ!!!

 そこから、もっとも良い竹を探し求めて来日。

 時の首相伊藤博文から、「竹なら京都へ」とのアドバイスを受け、京都八幡男山付近の竹にたどり着きます。なんとここの竹でなら、約2450時間 も灯ることを発見したのです。

 

6000種類の材料をためし、竹が良い!と分かった後も、竹だけで1200種もの数を試したそうです。

 

彼は、こう言ったそうです。


「私は、実験において、失敗など一度たりともしていない。
 これでは、電球は光らないという発見を、 いままでに、2万回してきたのだ。」

 

すごい人です。

 

 この竹のフィラメントの代わりをシャープペンの芯でやってみよう!というのが、このキットです。

 シャープペンの芯には炭素が多く含まれています。

 芯に電流を流すと、芯の電気抵抗で発熱し炭が燃えるように発光します。電気が流れると、白いけむりが出て、芯がオレンジ色に光り出す。光はだんだん強くなり、まぶしいくらいにかがやくのが見えます。

 

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◆なぜ光るのか◆

抵抗(ていこう)が大きいと熱が発生し、それが高温になると光り出す
導線(どうせん)やクリップなどの金属(きんぞく)とくらべて、シャープペンシルの芯は電気が流れにくい。これを「抵抗」が大きいという。抵抗が大きいと、熱が発生し、それが高温になると光を発するようになる。シャープペンシルのしんが光ったのは、このためだ。

おうちの電球も仕組みは同じ
おうちの電球が光る仕組みも、エジソン電球と同じ。より抵抗の大きいフィラメントが使われていて、そこを電気が流れることで、高温になり光を出す。また、ガラス球の中にはフィラメントが燃えないように、ちっ素(そ)やアルゴンガスがつめられているので、エジソン電球よりもはるかに長く光ることができるのです。

 

 煙を上げながら光りだすシャープペンの芯っていうのは、なかなかおもしろい光景です。

その過程を写真に撮って、夏休みの自由研究に使うのもいいと思います。

電圧・電流と発熱および光エネルギーへの変換について勉強できます。

 

 [エジソン電球キット】

 

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