電気の 通り道
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この章で学ぶこと
電気スタンドのスイッチを入れると、 ぱっと明かりがつく。 リモコンの電池 を入れかえると、 またうごくようになる。 私たちの生活 は 電気 で動いています。
- 乾電池 と 豆電球 をどうつなぐと明かりがつくかをしらべる
- 電気が通る 道(回路) のしくみを知る
- 電気を通すもの と 通さないもの があることを知る
- スイッチ や テスター を作って回路をじっさいにあつかう
最重要安全: 乾電池 の +きょくと -きょくを直接導線でつなぐ こと(ショート) は ぜったいにきん止。 電池 が 熱くなる、 われる、 やけど の大きなきけんがあります。 また コンセントの電気 はぜったいさわらない(家庭用電気は学校じっけんとちがってとてもきけん)。
1. 豆電球 を光らせてみよう
教室 でつかう 豆電球 は、 小さなガラス球の中に細い フィラメント(電気が流れるところ) が入っています。 これを光らせるためには、 乾電池 と 導線 で 1つの通り道 を作ります。
ひつような道具
| 道具 | はたらき |
|---|---|
| 乾電池 | 電気のもと(+きょくと -きょくがある) |
| 豆電球 | 光るところ |
| 電球ソケット | 豆電球をおさえる入れもの |
| 導線(ビニル線) | 電気を通すせん |
明かりがつくつなぎ方
正しいつなぎ方:
- 乾電池 の +きょく から導線
- 導線 が豆電球 の 片側 に
- 豆電球 の もう片側 から導線
- 導線 が乾電池 の -きょく に
これで わ(円のような 1つの道)ができて、 豆電球 が光ります。
2. つくつなぎ方・つかないつなぎ方
いろいろなつなぎ方を試してみましょう。
つくつなぎ方(◯)
| パターン | せつめい |
|---|---|
| ① 標準 | 上の図のとおり、 + → 豆電球 → - で 1つのわ |
| ② +と- を逆に | 電池 の向きを逆にしても、 1つのわなので つく |
つかないつなぎ方(✗)
| パターン | せつめい |
|---|---|
| ① わが切れている | 導線 がとちゅうではなれている → つかない |
| ② どちらか片側 だけ | + 側だけつないで - 側をつないでいない → つかない |
| ③ 電池 の同じきょくに 2本 | + に 2本ともつないで - につないでいない → つかない |
| ④ 豆電球 をと通っていない | 導線 だけでわを作った(ショート、 きん止) → 豆電球 つかない、 でも電池 が 熱くなってきけん |
大事: 明かりがつくのは、 「+ から - まで、 豆電球 を通って 1つのわができている」 ときだけ。 1つでも切れていたり、 豆電球 を通っていなかったりすると つかない。
3. 「回路」 ということば
豆電球 が光ったとき、 電気は 「+きょく → 導線 → 豆電球 → 導線 → -きょく」 という 道すじ を通って流れています。 この 電気の通り道 のことを 回路 といいます。
回路のきほん
| 部分 | はたらき |
|---|---|
| 乾電池 | 電気をおしだすポンプ |
| 導線 | 電気の通り道(パイプ) |
| 豆電球 | 電気をつかうところ(光や熱にかわる) |
回路は 1つのわ
回路が 「1つのわにつながっている」 ときだけ、 電気は流れます。 とちゅうで 切れている と、 電気は流れません(豆電球 はつかない)。
ポイント: 「回路 = 電気の通り道が 1つのわになっている」 とおぼえましょう。 この章で何度もでてくる大事なことばです。
4. 電気を通すもの・通さないもの
回路のとちゅうにいろいろなものをはさんで、 「電気が通るかどうか」 をしらべてみましょう。 これをはかる道具を テスター といいます。
じっけん: テスターでしらべる
回路の 導線のとちゅうを切って、 そこに クリップ 2本 をつける。 そのクリップにものをはさんで、 豆電球 がつくかどうかを見る。
| もの | ざいしつ | 通す? |
|---|---|---|
| クリップ・クギ | 鉄 | 通す |
| アルミはく | アルミニウム | 通す |
| 10円玉 | どう(銅) | 通す |
| アルミかん(外がわ) | 塗料の上 | 通さない |
| わりばし・紙 | 木・紙 | 通さない |
| ガラスコップ | ガラス | 通さない |
| 下じき・けしゴム | プラ・ゴム | 通さない |
わかったこと
- 電気を通すのは 金属(鉄・アルミニウム・どう・きん・ぎんなど)
- 電気を通さないのは 木・ガラス・プラスチック・ゴム・紙・ぬの など
- アルミかんの そとがわ には 塗料 がぬってあるので通さない(けずると通すようになる)
じしゃくと電気のちがい(くらべ表)
第8章で学んだじしゃくと電気は、 「金属 にかんけいする 力」 でにているようで、 大きくちがいます。
| くらべ点 | じしゃく | 電気 |
|---|---|---|
| 鉄 | つく | 通す |
| アルミニウム | つかない | 通す |
| どう(10円玉) | つかない | 通す |
| ガラス・木・ゴム | つかない | 通さない |
ポイント: 「鉄はじしゃくにつく / 電気を通す」 はおなじ。 でも アルミニウムやどうはじしゃくにつかないけど、 電気は通す。 ここが大切な 差異点 です。
5. ものづくり: スイッチとテスター
スイッチを作ろう
ふだんつかう 電気のスイッチ は、 「回路をつけたり切ったりするしかけ」。
作り方(厚紙・クリップ・画鋲 2本・導線 2本)
- 厚紙に 画鋲 2本 を 5cm はなしてさす
- 1本の画鋲 に クリップ をひっかけて自由に動くようにする
- 各画鋲 に導線 をつなぐ
クリップが 両方の画鋲 にふれる → 回路 ON、 片側 だけ → OFF。
テスターを作ろう
「電気を通すか」 をしらべる道具。 回路の導線のとちゅうを切って 2本のクリップ をつけ、 そのクリップでものを はさむ だけ。 つけば通すもの、 つかなければ通さないもの。 知らないものでも自分でしらべることができます。
ポイント: スイッチもテスターも、 回路を作ったり切ったりするしかけ でできています。 回路のしくみがわかれば、 電気のしかけのほとんどがりかいできる。
6. ふりかえり
- 乾電池 + 導線 + 豆電球 で 1つのわ(回路)を作ると明かりがつく
- わが 切れている と豆電球 はつかない
- [ ]電気を通すのは 金属(鉄・アルミ・どうなど)
- [ ]電気を通さないのは 木・ガラス・プラスチック・ゴム・紙 など
- じしゃくと電気のちがい(アルミ・どうはじしゃくにつかないが電気は通す)がわかる
- スイッチ や テスター を作れる
この章の安全配慮(最重要)
- 乾電池 の +きょくと -きょくを直接導線 でつなぐショートはぜったいにきん止
- 大きな電気が一気に流れて、 電池 が 熱く なる
- やけど や 電池 がわれる、 中のえきがもれる きけん
- 「豆電球 を通さない 1つのわ」 はぜったいに作らない
- コンセント や 家庭の電気 にはぜったいさわらない(学校のじっけんよりはるかに強い電気で 死亡 のきけん)
- 電池 を 口に入れない(中のえきがもれるとやけど・大きな病気)
- 古くなった電池 や えきがもれている 電池 は先生に言ってすぐにかえる
- 電池 を 直接火に入れない(破裂 のきけん)
- 電池 と電池 を + と + でくっつけない(ショート)
次の章: いよいよさい後、 第10章は 物の重さ を学びます。 形をかえても重さはおなじ? 同じ体積でも重さはちがう? てんびん と はかり でじっけんして、 ふしぎを数でたしかめましょう。