試してフシギ

くだものや野菜で明かりがつく!(No.22)

くだものや野菜で明かりがつく! くだものや野菜で明かりがつく!

実験監修:東京大学教育学部附属中・高等学校 佐巻健男 
※監修者の役職は掲載当時のものです。
企画制作: 日本ガイシ株式会社

台所にあるくだものや野菜も電池になる?

くだものや野菜で電気を起こすことができます。
グレープフルーツを使って小さな電流でも点灯する発光ダイオードを光らせてみました。

でも、なぜグレープフルーツが電池の代わりになるのでしょう。
それは、グレープフルーツに含まれる酸と電極に使った金属に秘密があります。 

金属が酸に触れると表面がわずかに溶け出し、溶け出した金属はプラスの電気を帯びた陽イオンになります。金属が陽イオンになって溶け出すとき、放出された電子は金属上に残ります。

今回の実験では、亜鉛板の方が銅板よりも酸に溶けやすく陽イオンになりやすいため放出される電子も多く、電子は導線を伝って亜鉛版から銅板に流れます。この電子の流れがダイオードを光らせるのです。

・くだものや野菜
(グレープフルーツ、レモン、オレンジ、大根など)
・5cm×10cmくらいの大きさの銅板と亜鉛板
(またはアルミ板)
・発光ダイオード導線
(ミノムシクリップ付き、配線がわかりやすいように数色用意する)
・サンドペーパー

  • 銅板、亜鉛板のくだものに差し込む部分をサンドペーパーで磨きます。

  • 2

    グレープフルーツを2つに切り、それぞれに亜鉛板と銅板を差し込むための切込みを2つづつ入れておきます。切込みの幅は1cm程度が良いでしょう。 

  • 3

    グレープフルーツに銅板と亜鉛板を差し込みます。

  • 4

    ミノムシクリップを写真のように銅板(左端の赤のクリップ)と亜鉛板(右端の黒のクリップ)につなぎます。黄色の導線はグレープフルーツの電池を直列につなぐためです。

  • 5

    発光ダイオードの足の長い方を、銅板の方の導線(赤)とつなぎます。逆では光りません。

・発光ダイオードは電子パーツや教材を扱うお店で買うことができます。
・くだもの1個では電池の力が弱く、ダイオードが光りませんので2個のくだもの(あるいは切り分けたもの)を使ってください。
・くだものを切るときは刃物を使うので、ケガをしないよう十分に注意しましょう。
・実験に使った果物は、食用にはせず生ゴミとして処理してください。
・実験に使った亜鉛板、銅板は燃えないゴミとして処理してください。
後日、改めて実験に使用する場合は、よく洗ってからサンド ペーパーで表面を削ってから保管してください。特に銅には緑青が生じますので、なめるなど、口には絶対入れないでください。

ダイオードが全く光らない。

・発光ダイオードは電圧の低いものを用意してください。2V、10mAのものだと、1.7Vくらいで可視状態になります。
・金属板は大きいほどよく、板の間隔は狭い方がよいでしょう。
・2個以上の直列つなぎにしてください。多いほど電池の力は強くなります。

金属板はどのくらいサンドペーパーで磨けばいいのか?

果汁につかる範囲は全て。表面の色が変わるまでしっかりやすりをかけてください。

NGKサイエンスサイトで紹介する実験は、あくまでも家庭で手軽にできる科学実験を目的としたものです。工作の完成品は市販品と同等ではなく、代用品にもならないことを理解したうえで、個人の責任において実験を行ってください。

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