出産前後の痔にはご注意!

中2です。
自由研究で燃料電池をつくっています。「やり方はプラスチック容器に水と食塩を入れ、鉛筆の芯2本をその中に立てて乾電池の+極-極に導線を付け、鉛筆の芯につなぎ、電気分解をして豆電球がつくかどうか試し、ついたら燃料電池ができる 」ということなんですが、私の場合、電気分解しても泡が出ずさらに豆電球もつきません。
  もし良ければこの実験失敗の原因とどうすれば解決するか教えていただけないでしょうか?この実験自体間違っていたら正しい実験方法を教えていただけないでしょうか?
  長々とすいません。 

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A 回答 (4件)

 テスターを使ったことはありますか?ホームセンターで1000円~3000円位で売っていますので、それを入手して対象となる回路に本当に電流が流れていないかどうかチェックしてみては如何でしょうか?豆電球を点灯する電流はミリアンペア以上必要でしょうから、作られた「燃料電池」の発生電流が例えばその100分の1の電流だとすると、電流は流れているが豆電球は点灯していない・・・だから失敗だ・・・になってしまいます。

 どうかNever Give Upの精神で探求してみてください。 なおテスターが高い!ということなら100円ショップで売られている「電池チェッカー」がお勧めです。あれについている「検流計(微弱電流が流れるとコイルが回転して針が動く)」の部分をばらして微弱電流の検出に使うという「手」もあります。もっとも「どれくらい」という疑問には応えてくれませんので、そこが100円の限界ですが。
 なお、食塩水は濃度を変えるという点、鉛筆の芯は備長炭にしてみる(これまた100円ショップで売っているようです)、片方(両方)の電極をアルミや他の金属にしてみる・・・などいろいろ変えて(水準をふると言います)実験して、もっとも結果に大きく影響するものは何かを見出すという作業をトライされてみてはどうでしょう。いま世の中の第一線の多くの技術者が取り組んでいる「品質工学(QE)」の世界の入り口を(僅かですが)同時に味わえることができるのではないか・・と存じます。
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この回答へのお礼

 とてもくわしく答えてくださってありがとうございます!!
 テスターは、少し高いですが試してみたいと思います。
 食塩水の濃度を変えることと、鉛筆の芯を備長炭にしてみることはとても参考になりました。色々実験することで自由研究の内容も充実すると思います。
       NeverGiveUpの精神で頑張りたいです!!

お礼日時:2008/08/16 19:39

このやり方は何かに載っていたものですか。



文面を読んでも電気分解と燃料電池の関係がハッキリしません。
この部分の実験が燃料電池の確認になっているというのがもっとはっきりと説明できるものであって欲しいです。
特に
>電気分解をして豆電球がつくかどうか試し、ついたら燃料電池ができる 
という文章では燃料電池であるということが分かりません。
もう少し詳しい説明が必要です。
普通、燃料電池は水の電気分解の逆の反応が起こって電流が流れた時にできたといいます。
水の電気分解:2H2O→2H2+O2
水素の燃焼 :2H2+O2→2H2O

やろうとしているのは食塩水の電気分解です。ここから違うように思います。これで燃料電池になると書いてある資料があったのですか。

電池はいくつつなぎましたか。
泡も出なかったということは電気分解の段階からうまくいっていないということになります。燃料電池以前の問題です。
電気分解が起こるための限界の電圧というのが存在します。泡が見えるというためには電流量がある値以上でないとだめです。

この回答への補足

 この実験のやり方インターネットで調べたものです。
 あまり、詳しく実験の仕方が載っていなくて動画だったので自分なりにどういう実験をしているのかのせてしまいました。 
 説明が足らず、すいませんでした。

 乾電池は、単1を2つつなぎました。単1では少ないですか?                                     もう1つ質問があるんですけど、なぜ普通の水より食塩水の方が電気反応が良くなるんですか?資料に食塩水にすると電気反応が良くなると載っていたので・・・
 すいませんが、もし良ければ答えていただけないでしょうか?

補足日時:2008/08/17 18:52
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#1です、気になったので、またおじゃましました。


実験というのは成功させることよりデータををとることが大切なんですよ。たとえ失敗した実験でもきっちりデータを取っておきましょう。もしデータを取っていないのなら、前回失敗した実験を再現してデータを取り直しましょう。

データというのは、たとえば
食塩水は水100mlに食塩何グラムの割合で溶かしたものを何ミリリットル使ったとか、乾電池は1.5vを何個(直列?並列?)につないだとか、電球は何ワットのものを使ったとか、といったことです。

そういったデータをそろえた上で質問してみてください。きっとすぐに解決しますよ。
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この回答へのお礼

 データーをそこまで詳しく取っていなかったので、もう1度再現してみたいと思います。
 また色々と実験してみてどこで間違ってしまったのか調べてみます。

        解決出来るように頑張ります!
         ありがとうございました!!

お礼日時:2008/08/18 21:22

ご質問される時には乾電池の電圧、食塩水の濃度など


具体的に数字をだしたほうがいいですよ。

科学素人なのでよくわからないけど
乾電池の電圧とか電球の大きさに関係ありそうですね。

この回答への補足

 具体的なことも載せず質問してしまってすいませんでした。

 水や食塩の量を、しっかり測っていませんでした。
 また質問をするときには、具体的な数字を出して質問します。

        ご指摘ありがとうございました!

補足日時:2008/08/18 21:34
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Q燃料電池 製作

 中学校の夏休みの理科の宿題で、自由研究をしなければなりません。
 そこで「何が良いかなぁ・・・」と考えたところ、「そぉや、燃料電池や」と思ったので、軽く調べてみたのですが、
「燃料電池実験キット ¥21000」
「燃料電池製作キット ¥34500」
など
 宿題のためにはこんな金額投資できない!
と思ったので、自作しようと思うのですが、いい資料(解りやすい・作り易そう)が見当たらないので、いい自作方法(手順)と必要なもの教えてください。

プランとしては、プラモデルのクルマに、作った燃料電池をぶち込んで、モーターを駆動させて・・・としたいので、モーターを駆動させられるぐらいの性能がほしいです。

URLで「製作キット」のページは出来ればやめてください。上で言ったとおり、買えません。

お願いします。

Aベストアンサー

要するに水の電気分解の逆反応で発電すれば,燃料電池と言えなくもないでしょう.
ということで,こんなのは?
http://www.hamusuta.net/hushigi/modules/news/article.php?storyid=124
ようするにスチールウールの網目に電気分解で発生した酸素や水素を引っかけておいて,逆反応による発電をみようというわけですね.
陽極と陰極を別の液にしてみたりするといいのかも.その場合は2つの液をどうやって接続するか考えないといけませんが,その辺を考えるのは燃料電池の仕組みを勉強しながら,ということですかね.電極に要求される性質とかも,こういう実験から読み取れてくればさらに良しということで.

Q食塩水を電解質溶液とする化学電池について

すみません,中学3年生ですが,次のことについてご指導ください。よろしくお願いいたします。

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化学電池で電流が流れる理由についての,私のこれまでの理解は以下のようなものです。

亜鉛の方が鉄よりイオン化傾向が大きいので亜鉛が食塩水に溶けだす→亜鉛板に電子を残す→鉄板よりも電子が過剰になるので導線を通って鉄板に移動する→水溶液中の水素イオンはナトリウムイオンよりもイオン化傾向が小さいので,鉄板に移動し,電子を受け取って水素となって発生する

ここで私が悩んでいるのは,「食塩水の濃度が濃くなる→NaClが多くなる」ことと電流の大きさが大きくなるのがどうつながるか,という点です。上の私の理解では,電流の大きさは水素イオンの数に応じて大きくなったり小さくなったりするのであって,NaイオンやClイオンの数とは結びつかないのですが…

それとも上記の私の理解のどこかに誤りがありますか。

どなたかお詳しい方,ご助言いただけたら幸いです。よろしくお願いいたします。
(私は中学3年生ですが,私立で一部高校の内容も学んでいるので,高校生向けのご説明でも代位丈夫だと思います)

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電池は「酸化・還元反応に伴う電子の移動を外部回路に取り出して利用する装置」です。酸化剤の反応、還元剤の反応がはっきりと書き下すことができないものを電気が流れるというだけで持ち込むことは避けるべきです。
※銅、亜鉛、食塩水のボルタ電池について
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  2H^++2e^+ →H2
 と書いてあるのをよく見ます。
 これは1つにまとめると
 Zn+2H^+ → Zn^2++H2
 という反応と同じになります。
 硫酸を使った電池であれば起こるでしょうが食塩水では起こらないはずです(「亜鉛は酸とは反応するが常温の水と反応しない」というのはどの教科書にも載っている必須項目です。Mgだとゆっくりと反応が起こります。何とかわかるという限界です)。自発的に起こらない反応は電池として利用できません。
 こういう説明ではだめだということは30年前でも十分に了解されていたはずのものなのですが、またそのまま復活しています。もう、うんざりです。

NaClは酸化剤にも還元剤にもなりませんから質問者様の疑問はもっともなのです(ただ、電流が水素イオンで決まるというところは「???」です。)。酸化剤にも還元剤にもならない物質の存在がなぜ必要かについてまともに答えている解説はほとんどないのではないでしょうか。

>食塩水を電解質水溶液,金属板を亜鉛と鉄とした化学電池について,食塩水の濃度を濃くすると流れる電流の大きさが大きくなるのはなぜか。『イオン』という語を用いて説明せよ」

いかにも実験的に確認されたものであるかの様に書かれています。中学校での問題ですからよく知られている現象であるということも前提になりますね。本当でしょうか。
ソーラーモーターはどれくらい回るのでしょうか。食塩水の濃度をどのように変えているのでしょうか。
蒸留水ではうまく回らないが食塩水では回るという意味でのことでしょうか、それとも5%の食塩水と10%の食塩水で電流値が変わるということを言っているのでしょうか。

昔、「イオン化傾向の異なる2つの金属と電解質溶液があれば電池になる」という説明が出回っていました。この問題もそれにのっとってのもののように見えます。電流は電解質のイオンが移動することで生じるという説です。現在は「電極表面でおこる酸化・還元反応によって電子の移動が実現する」という立場で考えています。高校の教科書では、電池は酸化・還元反応の単元の中で出てきます。

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Q重曹を電気分解すると・・・?

 以前ある質問をして、炭酸水素ナトリウムを電気分解をすると水酸化ナトリウムが得られるというご回答をいただいたのですが、たしか加熱をすると水とCO2が発生して炭酸ナトリウムが発生したと思うのですが、電気分解では違う反応が起こるのでしょうか。ご存知の方、教えてください。御願いいたします。

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実際に試したわけではありませんので、予想を書かせていただきます。
まず、陽極で起こる反応としては、
4OH- → O2 + 2H2O + 4eで問題ないと思います。

陰極での反応としては、陽イオンの還元ということになりますが、Na+は還元されないでしょうから、
2H+ + 2e → H2ということになると思います。
ということになれば、単なる水の加水分解が起こるだけのように思われます。

炭酸水素イオンの炭素の酸化数は+4ですので、これが陽極で酸化されるとは考えられません。

また、反応系内で部分的に、H+の濃度が増加することがあれば、弱酸である二酸化炭素が追い出されることもあるでしょうが、完全に追い出されるとは考えにくいと思います。

また、現実問題として、重曹の溶解度と電離度は高くないために、重曹水溶液の電気分解は効率的ではないようです。

なお、熱分解とは全く別の反応ですの、比較するのはあまり意味がないように思います。

参考URLに「電気パン焼き」の話が出ており、そこで重曹やその他の電解質の効果について述べられています。本件と直接の関係は薄いかもしれませんが、重曹の効果に関する考察も少し述べられています。

参考URL:http://web.kyoto-inet.or.jp/people/sugicom/kazuo/neta/butu19.html

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炭酸水素イオンの炭素の酸化数は+4ですので、これが陽極で酸化されるとは考えられません。

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Q手作り電池の作り方

子供がTVで電池の作り方を見たということで、自宅でも作ってみましたが、うまくいきません。(材料:活性炭、食塩水、アルミホイル、布、フィルムケース、釘)
私はそのTVを見てなかったので、適当にためしたら豆球がつかないので、HPでも似たような電池の作り方を探してもみました。活性炭とアルミホイルがつかないように・・というのがポイントかとも思いますが・・。
ちなみに自宅ではフィルムケースにアルミホイルを巻いたものを入れ、そのなかに食塩水をしみこませた包帯を巻いて入れ、
その中に活性炭を入れ、フィルムケースをふたをして、その真中に釘をさし、わざとはみ出させたホイルと釘に豆球のワイヤー部分をあててみました。どうしたらうまくいくのでしょう???

Aベストアンサー

私もその番組を見ていました(大人です).
「びっくりか」って番組ですね.いま,HPを見てみましたが,電池の作り方は載っていないようでした.

一生懸命見ていないのであいまいですが,私が感じたことを書きます.

1,食塩水をしみこませた包帯ではなくて,筒状にした包帯を,アルミホイルの内側にいれ食塩水を注いでいました.(おそらく,食塩水はその後捨てる)
2,食塩水はかなり濃いものを使っていたようです(おそらく飽和状態)
3,活性炭は,かなりの力で押し込むようです.番組では棒を使って押し込んでいました.
4,釘をさすときは,かなづちでたたいていました.(活性炭を強くつめているので,簡単にははいらなそうでした)

こんな感じです.
お父さん(お母さん?)が,子供の好奇心に一生懸命答えるのは,なんだかいいですね.
一応番組のURLです.

参考URL:http://www.nhk.or.jp/rika4/ja/frame.html

Qくだもの電池で果物が電池になる仕組みを・・。

果物電池で果物が電池となる仕組みがよくわかりません。

特に、パワー(電圧)の強い果物と弱い果物の何が違うのかが・・・。
イメージ的には、レモンやグレープフルーツなどのすっぱい果物の方が電圧が強いというイメージがありますが、リンゴの方が強い場合もあります。また、全然すっぱくないバナナでも電池になります。
なぜですか?

あと、LEDが光るのに1.5Vあればよいはずですが、くだもの電池で3Vくらい与えても、光が弱いのは、電流が少ないからですか?
電流を増やす方法とかあるのですか?

教えてください!!

ちなみに、これを子供相手に教える場合、どう説明するのがBESTですかね・・・。

Aベストアンサー

子供の夏休みの研究としてくだもの電池を扱ったことがあります。

電圧計で測ったりしたのですが、ちょっと意外な結果(考えればあたりまえですが)になりました。やはり、レモンは必ずしも良くないという結果です。

そもそも、この電池はアルミ板が溶け出すことによって電流が流れるもので、果物は単に酸として電気を通す(酸がアルミから銅の方へ動いていく)ためだけに働いています。なんか、くだもの電池って名前は人目を引くためだけにあるような感じです。

電流が多くなるためには、まず抵抗を減らすことが大事です。すっぱいものは酸が強めなので電気を通しやすいですが、実験をしていてレモンには大きな問題があることに気づきました。

そう、レモンのつぶですね。小さな薄い袋の中にそれぞれすっぱい汁が入っているので、どうやらその袋が抵抗になるようです。直接金属板を刺さずにレモン汁の入ったコップに金属板を入れる方が高い電圧になりました。アルミと銅の板の間に電気を流す(この場合は酸が流れるのですが)のを妨げるものがないことが大事なわけです。金属板の距離も短い方が良いです。

最後ですが、本当はアルミ板よりも亜鉛板の方が良いのです。亜鉛と銅ならボルタの電池ですね。
アルミ板は酸に漬けたときに亜鉛よりも勝手に溶けやすいので、LEDを通って銅まで電流が流れる代わりにそのまま溶けてしまいがちです。(考え方として、電子はアルミや亜鉛からLEDを通って銅へ、液の中では、アルミや亜鉛が溶けその代わりに酸が動いて銅へ、という感じです。アルミの場合には一部の電子は銅まで行かずそのまま酸と反応して水素になります。)きれいな亜鉛板の場合には銅板をつながなければ溶けにくいので、LEDを通る電流は増えることになると思います。乾電池にアルミでなく亜鉛が使われているのはそういう理由です。なお、銅板はきれいなものよりも表面が酸化銅になっている方が、酸と反応しやすいので電流は流れやすいです。

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Q燃料電池の主な用途例について教えていただけませんか?

 燃料電池を利用した水素自動車が開発されていることは知っていますが、その他にはどのような物に燃料電池を使用しているのでしょうか?
 ご存じ方、専門家の方、よろしかったら教えていただきたいです。

Aベストアンサー

つい最近レポートを書いたばかりなので…
MYCOM PC WEBのニュース記事に確かあったが、探してみたところ見つかりませんでしたので、記憶を頼りに・・・
最も古く使われたのは、アメリカの航空宇宙船に搭載されたらしくって。
一番新しい製品は携帯電話用の充電池、それから燃料電池を使ったスクーターも発売されたそうです(アメリカ)。
松下電器産業などでは家庭用の発電機に向けて開発してるそうです。
あくまで記憶なので、ご参考までに!

Q百均で売ってる備長炭って・・

一人暮らしで、家に浄水器もないのですが、水道水をそのまま飲むのは抵抗があるのでミネラルウォーターを買ったりしてます。
でも、高いので、他に方法がないものかと思っておりましたら、「水道水に備長炭を入れておくとおいしい水になる」と聞きました。
そこで、備長炭を買おうと、ネットで探しておりましたが、「百円均一ショップ」にも、売ってますよね?
あれって、すごく安いんですけど、効果があるのかどうかお聞きしたいのです。
やっぱり高いものでないと効果は望めませんかね・・・。

家で試してる方、あと、他の方法でも、水道水がおいしく飲める方法があれば教えて下さい。(なるべく格安で)

Aベストアンサー

 100円ショップの備長炭使いました。ちゃんと「飲料水用」がありますよね?それを買いました。
母も買って使ってて、けっこう気に入ったようでしたが、たしか、乾かしながら数回使えるんですけど、効果があったのは最初の2回くらいまでだった気がします。
やっぱり、100円は100円かも。

Q燃料電池に使う水素の作り方

燃料電池は環境に良いと謳われていますよね。
なんでも水を原料とする水素を燃料に使うから資源はほぼ無限。
全く持って夢のエネルギーみたいに言われてますが水素って今の所、
電気分解とか他のエネルギーに頼ってしか作り出せませんよね。
それでもって電気分解に使う電気はどうやって作るかって言うと化石燃料を燃やして発電して・・・

何かとてつもなく本末転倒ですよね。
無駄にエネルギーの確保経路を延ばしただけというか・・・

そこで他に水素のエコロジーな作り方というのは存在しないのでしょうか?
自分的には太陽光発電の電力で水を分解して、水素作ってというのが理想に思えるのですが実際どうなんでしょう?
でもこれだとそのまま電気自動車にしたほうがいいですね・・・

Aベストアンサー

電気自動車の原理はモーター発明時に判っており、未だに実用化されないのは充電・蓄電に問題があるからです。特に蓄電に関しては、容量を大きくすれば、電池の重量に因りより以上の出力が必要になり、その為により大きな電池が要ると言う袋小路に落ちいる事になります。
燃料電池は「燃料」と言う形から電池を発生させるので、その蓄電問題が無いため有望視されて来ました。
仰る様に水を電気分解する場合、その電気がどうやって出来るかが問題で、詳しく検証すると水力・風力・太陽光でも問題があり、地熱発電なら大丈夫と言うのが実情です。火山が多く国土が狭いアイスランドは、地熱を利用して水素社会に挑戦しようとしています。
また、水素を得たとしても、その取り扱いが問題になります。現在の燃料電池車では最低限の走行距離を確保する350気圧で水素を内蔵していますが、もし事故があった場合には周辺に甚大な被害を与える恐れがあります。
また自動車に供給する前段階の輸送、ガソリンで言えばローリー車配送については、液体水素としての移動になりますが、その時の液温はマイナス260度以下で、この状態での事故はさらに深刻な爆発を発生させる恐れがあります。
以上の解決策は勿論検討されていますが、簡単には解決できない事は想像頂けると思います。

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燃料電池は「燃料」と言う形から電池を発生させるので、その蓄電問題が無いため有望視されて来ました。
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Q電子メロディのうっているお店

低消費電力で動作する電子メロディを探しています。大和科学教材製のものは数μA程度で動作するようなのですが、自身が東北出身でなかなか手に入れることが出来ません。近く東京に出張する事になりましてそのときに購入できたらと思っています。そこでうっているお店をご存知の方がいたら情報をお願いします。土地感が無いのでどこかの駅周辺がいいです。

Aベストアンサー

東京でメロディICを入手しやすいのは、秋葉原や東急ハンズです。
低消費電流品があるかどうかは、お店に電話されるのが早いでしょう。
通販でよければ大阪の共立電子を見てください。
安くはありませんが、16uAで動作するICを扱っています。

100円ショップで、電子メロディを組み込んだ商品を扱っていることがあります。メロディ付きレター用紙や、冷蔵庫を開くとメロディを鳴らすセンサーを見たことがあります。分解して必要な部品を使うのはいかがでしょう?

参考URL:http://www.e-netten.jp/eleshop/cgi/search.cgi?syou=メロディIC

Qスポーツドリンクって電解質溶液ですか?

スポーツドリンク(ゲータレード・ヴァームウォーターなど)て電解質溶液ですか?

Aベストアンサー

糖類は非電解質ですが、塩化ナトリュウム(食塩)などの
塩類は電解質です。
スポーツドリンクは両方を含んでをり、電解質溶液です。


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