プロが教えるわが家の防犯対策術!

小学生を対象にした科学教室をやるんですが、
バンデグラフ起電機の使い方がわかりません。

こうすると危険。こうすれば安全。
といったことを教えてほしいです。

行いたいのは、髪の毛を逆立てる実験と、
10人くらいで手をつないでビリッとくる実験をしてあげたいです。

このQ&Aに関連する最新のQ&A

科学 教室」に関するQ&A: 出前科学教室

A 回答 (5件)

#1,#4です。


#4の発言は失言でした。申し訳ありません。

>「なんでアクリルの上に立てばピリッとこないのですか?」
絶縁している先には電気が流れ込まないから、ではないですよね?
人体にも多少とも流れ込んでは来ますよね?わかりません。

「絶縁している先には電気が流れ込まないから」
に疑問を持てるというのは正しいです。
普通は知ったかぶりにこれで説明した気になっている場合がほとんどです。
しかし子供はこれでは説明されたと思わないでしょう。

「人体にも多少とも流れ込んでは来ますよね?」
そのとおりです。 完全に絶縁されていても静電容量がある以上,触ればある程度の電流が流れ込んできます。
ただその量がものすごく少なくて感じないというところがポイントです。

ピリッと感じる=体にある程度の電流が流れる

この電流の程度を決めているのが,
電源側では電圧と電源の性質(どのくらい電流を流せるか)
人体側では,アースに対しての抵抗と自身のアースに対する静電容量になります。

電源的にはバンデは電圧は十分高く,電流が小さい電源なのですが,
接地された状態の人体で触れば人体の抵抗では目いっぱい電流がながれてしまい,ピリッというレベルでないことになります。
絶縁された台にのることで,抵抗値があがり,流れこむ電流は今度は
人体とアースの間の静電容量を充電します。
つまり,触った人体には電流は流れ込み,その人の体が数万ボルトになりますが,電流値としては少ないのでピリッとも感じなくなります。
電線の小鳥が感電しないのと同じ原理ですね。

でもその人は体が数万ボルトになっていますから,外からその人に触れば
今度は二人の体に電流がながれて二人とも衝撃を受けるということになります。

また人を何人もで手をつなぎ抵抗を上げることで,ピリッというレベルまで電流を下げることができるかもしれません・・これは危険ですが。

バンデの実験の本質的な部分は箔検電器の実験で十分わかると
思うのですが,
やはり火花という電気が見える形での実験ができるというところが
子供たちにとっては衝撃的かつ理解を助けることになると思いますので,がんばってください。

なお
「科学する心」
とは,
物事を見たときにそれをただ見るのではなくて,
なにが起こっているのか良く観察し,
理想化,単純化を行い,その根底にある原理を考える
という姿勢ではないかと思います。







全然別の話になりますが、その「科学する心」とは何ですか?定義は?
無知で申し訳ありません。
    • good
    • 2
この回答へのお礼

こちらも、申し訳ありませんでした。
大変分かりやすい説明ありがとうございます。
理解でき、納得できました。自分の物にできるように頑張りたいです。

お礼日時:2009/01/07 16:20

#1です。



大変失礼ですが,
質問者様の回答への細くの文章から判断させていただいて
この実験はやめておいたほうが良いと思います。

教える立場の人間が実験の仕組みを理解していないというのは問題です。
子供はこういうことはすぐに見抜きますからね。
「なんでアクリルの上に立てばピリッとこないのですか?」
などの質問されて的確な説明ができますか?

十分原理を理解していても,実際に起こる現象をその原理から
的確に説明するのは難しいものです。
方法を理解しているだけで,実験をして見せるというのは
受け売りの手品をするとの同じで,科学する心を育てないと思います。

この回答への補足

ご指摘、ごもっともです。やめられるのならやめておきたいですが・・・
だからこそ、危険でない方法を調べたり、質問したりしていることも分かってください。

>「なんでアクリルの上に立てばピリッとこないのですか?」
絶縁している先には電気が流れ込まないから、ではないですよね?
人体にも多少とも流れ込んでは来ますよね?わかりません。
的確な説明を教えてください。


全然別の話になりますが、その「科学する心」とは何ですか?定義は?
無知で申し訳ありません。

補足日時:2009/01/05 00:33
    • good
    • 0

使い方ったってスイッチを入れれば動きます


どうもそういう知識をお持ちじゃないようなのでガラス棒やプラスチックを摩擦して起電された方がいいと思います
着衣でも毛髪が逆立つだけの電力が得られます
1cmで放電したら1万ボルトは十分にあることを理解してください
電流容量が小さいので感電死の虞はありませんが心臓麻痺を起こさせるには十分です

この回答への補足

>使い方ったってスイッチを入れれば動きます
   いや、いくらなんでも、そこはわかります。
   要はその、心臓麻痺を起こさないように扱う方法を聞いているのです。
   絶縁した状態で帯電させた後の安全なアースの仕方とか。
   わかりにくい質問の仕方で申し訳ありません。

   高電圧よりも高電流値の方が危険なのは知ってますが、
   どうすれば高電流になってしまうのか、とか、そういうことを聞きたいのです。
   きっと自分の知らないことが多々あるのだろうと思い、
   上記の様な表現になってしまいました。
   

補足日時:2009/01/02 17:02
    • good
    • 0

バンデングラフを


≫10人くらいで手をつないでビリッとくる実験をしてあげたいです。
に使うのは、あまりにも危険です。
 せいぜい、スチロールコップの蓄電池くらいで・・・
 この時期、天気さえよければ、塩ビの水道管とティッシュ程度で十分な量の静電気は集められます。
 科学教室のようにある程度、理科の素質がある子を集めてのものならいざ知らず、一般の授業ではバンデングラフは演示として使う程度に留めて、もって身近な現象として下敷きや紙などを使って色々なことを体験させたほうがよいでしょう。

 静電気の実験、意外と危険ですよ。

 その手の実験に指導していただいてから扱うほうがよいと思います。

この回答への補足

>バンデングラフを
>≫10人くらいで手をつないでビリッとくる実験をしてあげたいです。
>に使うのは、あまりにも危険です。
>せいぜい、スチロールコップの蓄電池くらいで・・・

    そうなんですか?! 
    実は、自分は中学生の頃、バンデグラフで百人おどしをやったことがあるんです。
    だから、ついそのイメージで質問してしまいました。

>静電気の実験、意外と危険ですよ。
    それは理解しています。
    だからこそ、安全なバンデグラフの扱い方を伺いたいのです。

補足日時:2009/01/02 17:06
    • good
    • 0

教育素人ですが、以下のページが理科実験のページがあります。


http://rikanet2.jst.go.jp/contents/cp0100a/start …

バンデは
http://rikanet2.jst.go.jp/contents/cp0100a/conte …
に注意事項が載っています。

基本的に帯電球は高電圧になっていますから、触るときには
かならず絶縁された状態(プラスチックの台の上にのる・・など)で触ることです。
これで毛が逆立ちます。
間違っても、逆立った人に外から触らないように・・・

ピリッとするのは電圧が高いので手をつないでも危険な気がします。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

参考サイト、ありがとうございます。
サイトでは金属球でアースしていましたが、
帯電している状態に素手で触っても大丈夫なんですかね?
自分がアクリル板などの台の上で絶縁されていても、触ると危険そうなんですが・・・

やっぱりビリッと実験はできないんですかねぇ

お礼日時:2009/01/02 17:21

このQ&Aに関連する人気のQ&A

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Qでんじろう先生の静電気実験のやり方を教えてください

以前テレビで見た実験のやり方を教えてください。

<やっていた実験>
・みんなで手をつなぐ
・長い風船をマフラーでこする。
・紙コップに触れると全員に静電気が!!(痛そう)

というものです。細かいやり方を忘れてしまいました(-_-;)
ちなみに
・どのぐらいの衝撃なのでしょうか??
・子供(2才)や年配の方にはやめた方がいいでしょうか??

分かる方お願いします!!

Aベストアンサー

この実験は、コップの作り方にコツがあります。
紙コップでもいいのでしょうが、電気の流れない、プラスチック製のコップがより最適と思います。
これを3個用意します。
コップの外側にアルミホイルをまきつけ、アルミホイルを帯状にしたものをコップの外に出るように取り付け、その外から同じコップをはめて、アルミホイルをコップに密着させます。もう一度アルミホイルを巻きつけ、外側にコップをはめて密着させます。
最後にはめたコップを取り外して、出来上がりです。
一番外側のアルミホイルと、最初に取り付けた帯状のアルミホイルの間に電気をためることができます。

風船に静電気を発生させて、その静電気を帯状のアルミホイルで風船を擦るように動かし、コップに電気をためます。十分電気がたまったら、コップの外のアルミホイルを誰かに持たせて、帯状のホイルに触ったとき、たまっていた電気が流れて、感電します。

衝撃は、スタンガンを瞬間的にくらったくらいと思ってください。
この実験では、心臓の弱い人、ペースメーカーを使用している人は厳禁です。そのほか、若年者や年配の人には行わないほうがいいと思います。

このコップはライデンビンと呼ばれる装置です。ネットで検索すれば、見つかると思います。

この実験は、コップの作り方にコツがあります。
紙コップでもいいのでしょうが、電気の流れない、プラスチック製のコップがより最適と思います。
これを3個用意します。
コップの外側にアルミホイルをまきつけ、アルミホイルを帯状にしたものをコップの外に出るように取り付け、その外から同じコップをはめて、アルミホイルをコップに密着させます。もう一度アルミホイルを巻きつけ、外側にコップをはめて密着させます。
最後にはめたコップを取り外して、出来上がりです。
一番外側のアルミホイルと、最初に...続きを読む

Q何kV/cmで絶縁破壊が起こるか?

試料に高電圧を印加する実験を考えております。シリコンオイル中、および大気中において、何kV/cmで絶縁破壊が起こるか、ご存知の方がいらっしゃいましたら教えていただきたく存じます。有効数字は一桁程度でかまいません。

Aベストアンサー

一般的にいわれるのは
大気中:30kV/cm

また、教科書によると、
シリコン油中:80kV/2.5mm
だそうです。
ただ、絶縁破壊電界は電極間距離に依存し、一般には短い方が高電界に耐えます。

Q中学でできる簡単で楽しい実験を教えてください

中学でできる簡単で楽しい実験を教えてください
できれば光に関することがいいです。
変な質問ですがよろしくお願いします。

Aベストアンサー

http://www.eneene.com/omoshiro/
http://www.edu.city.kyoto.jp/science/topic/jikken/
http://www.geocities.co.jp/NeverLand/1083/

上記の自由研究や科学実験なら参考になるのではないでしょうか?葉脈の取り出しとか暖かい日ならば、ペットボトルでの水ロケットを飛ばすとか、色々あると思いますけど?

http://www.sunfield.ne.jp/~oshima/omosiro/index.html
科学遊び、おもしろ科学実験・工作

Q空気中の放電距離と電圧について

交流電圧三相200Vで端子台に差し込んだファストン端子間でスパークしたような跡が発生したが、端子間に異物を接触した形跡はなく何らかの放電が発生したのではないかと思います。
200Vの電圧で約3mmの距離で放電が発生するでしょうか
ご教授の程よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。
空中放電は、湿度その他、各種の条件次第で、予想外に低い電圧で発生してしまう事があるようです。

また何らかの原因で端子電圧が一瞬上がったような場合はそれが引き金になる場合もあります。
誘導雷による事故はそういう例が多いでしょう。

わたし自身、100Vでアーク放電の実験中、電流制限用の抵抗器本体から、反対側のアーク端子まで約10cmの間、グロー放電のような放電が起きてしまい、びっくりして放電路を離して切った事があります。
抵抗器は黒焦げになりました。(爆)
この時の光の帯は直線ではなく、弓のようにアーチを描いていたのをはっきり覚えてます。
原因は突き止められませんでしたが、手が汗ばんでいた事、暑い日だった事から水分、汗の塩分が悪さをしたのではないかと想像します。

ですので、ありえるとだけお答えします。

Qヨウ素溶液の作り方について

実験で0.05mol/lのヨウ素溶液を作りたいのですが、
ヨウ素溶液→ヨウ化カリウム溶液にヨウ素を加える
ことらしいですが、その場合、どのように作ったら
よいのでしょうか?(どっちが0.05mol?)

また、デンプン試薬を指示薬で、とあるのですが、
これはデンプンを水に溶かすだけでいいんですよね?

Aベストアンサー

 0.05は、I2の濃度です。
 I2単体では水に殆ど溶けないので、#1さんの言われる理由でKIを加えますが、I2に比べて大過剰な量比にするのが一般的です。多くても不都合は有りません。
 澱粉溶液ですが、普通の澱粉では、溶かす手間が掛かったり、溶液の粘度が上がったりする場合があるので、通常は試薬の「可溶性澱粉」を使います。普通の澱粉ではダマになってうまく行きませんが、可溶性澱粉だと、お湯に直接入れても、簡単に溶けます。
 作業標準的な溶解操作は、「澱粉に少量の水を加えてスラリー状にし、別容器のお湯に少しずつ加える」です。

Q20Wと40Wの電球を直列につなぐと20Wの方が明るくなるのはなぜですか?

20Wと40Wの電球を直列につなぐと20Wの方が明るくなるのはなぜですか?

Aベストアンサー

 20W電球の方が抵抗が大きいからです。

 電源電圧を100V一定としますと、2つの電球の抵抗値は、次のように求められます。

  20W電球: R20=V^2/W20=100^2/20=500 (Ω)
  40W電球: R40=V^2/W40=100^2/40=250 (Ω)

 100Vの電源に、この2つの電球を直列接続したとき、流れる電流は、

  I=V/(R20+R40)=2/15 (A)

ですので、後は、これを使って各電球の消費電力を求めます。
 明るさは、消費電力が大きいほど明るくなります。

  W20=I^2・R20=(2/15)^2×500=8.9 (W)
  W40=I^2・R40=(2/15)^2×250=4.4 (W)

Q「電圧が高くても電流が低ければ大丈夫」の意味がわかりません

よく人に電気ショックをあたえるスタンガンや罰ゲーム用のおもちゃを
「電圧は高いけど電流は大したことないのでまずこれで死ぬことはない」
と解説する人がいます。
しかしオームの法則では電圧と抵抗が決まれば電流は決まるので、
極端な話鉄塔の6万ボルトとスタンガンの6万ボルトのどちらであっても同じ抵抗を持つ人が感電すれば同じだけの電流が流れるのではないのですか?
そして実際に感電した場合、前者は黒こげ、後者は動けなくなるだけで済みますが、このような差はなぜ起こるのですか?

Aベストアンサー

電源に充分な電力量が無ければ大きな電流は流れません。
スタンガンでは乾電池を昇圧しているだけで、人が黒こげになるような大エネルギーを持っていないからです。
無理に電圧を上げているのでそのぶん電流は下がります。
オームの法則で電流が決まるのは電力源に充分な余裕がある場合で、
それが少なければ蛇口をひねっても少量の水しか出ないのと同じで低い電流しか得られません。

Q磁力とはなんですか?

磁石に鉄を地が付けると付くのは判ります。電磁力などについても理解しているつもりです。でも、磁力の本質がわかりません。
物理学の本を見ても、あたりまえのように磁力・磁力線と言う用語が出てきます。
そこで質問です。磁力とはなんですか?

Aベストアンサー

磁力の本質というのは根元的な質問でどう答えるのか難しいですね。
現状では単磁極粒子(モノポール)は見つかっていないので、磁石は必ずNS極の対で存在します。
その基は電子のスピンと軌道によります。もちろん原子核も同様のスピン等による磁力を持っていますが、
一般的な現象はすべて電子による物と言えます。

つまり、電磁石と同じ、電荷の移動によって生じる力が磁力と言うことになります。

通常スピンは上向き下向きが揃うとエネルギーが低いために一般的な原子は、その電子のスピンなどが中和されて、磁力を外部に出さないため磁力に反応しない
鉄や希土類などの強磁性物質は、一部の電子のスピンが揃って(中和せずに)、磁性が生じているために磁石によく反応します。

理科年表などを確認していただくと磁化率をわずかでも持っていますので、全く反応しないわけではありません。
また、歳差運動により反磁性も存在します。強磁界に水を入れると反発します。
うまくすれば蛙などが浮く実験をやることが出来ます。

場の理論により、すべての力は粒子が介すると解釈できるのですが、その場合電磁力を介する粒子は光子です。
つまり磁力は光子と言うことも出来ます。

と言うのが現象的な説明になりますが、根本的に何者なのか、逆に電気力とは電荷とは何ですかと言う根本的な質問には答えられないですね。
これも当たり前の様に電気力、電気力線などと言う用語が出ます。
電磁波と言う波を作ることから、この世界の根本的な構成体のゆがみなのかもしれません。

磁力の本質というのは根元的な質問でどう答えるのか難しいですね。
現状では単磁極粒子(モノポール)は見つかっていないので、磁石は必ずNS極の対で存在します。
その基は電子のスピンと軌道によります。もちろん原子核も同様のスピン等による磁力を持っていますが、
一般的な現象はすべて電子による物と言えます。

つまり、電磁石と同じ、電荷の移動によって生じる力が磁力と言うことになります。

通常スピンは上向き下向きが揃うとエネルギーが低いために一般的な原子は、その電子のスピンなどが中和...続きを読む

Q有機物と無機物の違いはなんですか?

稚拙な質問ですいません。
有機物の定義とはなんでしょうか?
無機物とどこで線が引かれるのでしょうか?
有機化学と無機化学の違いはなんですか?
髪の毛は有機物?無機物?
ご教授ください

Aベストアンサー

有機物とは基本的に生物が作るもので炭素原子を含む物質です。また、それらから派生するような人工的で炭素を含む化合物も有機物です。ただ、一酸化炭素や二酸化炭素は炭素原子を含みますが無機物に分類されます。
無機物とは水や空気や金属など生物に由来しない物質です。

Q検流計と電流計の違い

検流計と電流計は 道違うのですか?
教えてください><

Aベストアンサー

VANILOVEさん、今晩は。
基本構造は同じですが、目的が違います。
電流計は、電流量を定量的に測定する装置
検流計は電気がどっち向きにどのくらい流れているか調べる装置
です。針付きアナログメータでは、
検流計はセンターゼロ、電流計はゼロ点が左端にあります。
電子測定器なら正負は関係ありませんが、針付きアナログメータでは、電流計に負の(逆の)電流を流すと壊れると言われていました(ストッパがあるので本当に壊れるかは疑問)。


人気Q&Aランキング