摩擦電気
(1)図の通り
(2)この方法だと、電荷に２種類あることが分かる
使用器具：ビーカー エボナイト棒 毛皮 ビニール袋 袋入りストロー まち針 空き缶 ラップ
空き缶にラップフィルムをしっかり巻いてからはがすと、空き缶は＋（プラス）、ラップフィルムは－（マイナス）に帯電する。これを帯電体として使う。
(1)空き缶にラップフィルムをしっかり巻き付ける。
(2)ストローの取っ手を持った状態でラップフィルムをはがす。
(3)帯電した空き缶に指を近づけると火花が飛ぶ。
(4)ネオンランプの一端を指で持ち、他端をゆっくり近づけると途中から光り出す。部屋を暗くして行う。
留意点等：ラップフィルムが汚れると、帯電しにくくなる。新しい物と交換する。
ストローが汚れてくるとリークする。そのときはストローをきれいにする。
使用器具：空き缶 ラップフィルム （サランラップ、クレラップが良い）ストロー セロテープ
こすっても電気が起きない（と思われている）金属、水、人にも注意深く実験すると電気が起きることを認め、どんなものにも電気が生じることを認識する。
(1)空き缶にサランラップを巻き付け、絶縁棒を持ってラップをひきはがす。箔検電器に近づける。
(2)ポリ洗浄びんに水を入れ、シャカシャカ振ってから、一滴づつ箔検電器の上にのせたアルミ皿に水滴を落とす。
(3)絶縁台の上に人を立たせ、指を箔検電器に触れさせておく。他の人が台の上の人の背中を学生服等でこするようにたたく。箔がパッと開く。
(1)箔を開かせた検電器を近づけて、電荷の種類を判定すると良い。ネオンランプをこすりつけても良い。
(2)水滴は一滴ずつバラバラに落とす。
(3)暗い部屋の中で台の上の人にネオンランプを持たせ、背中をこすってから他の人の指とネオンランプを近づける。光る。（E.T.みたい）
ジュース等の空き缶 柄になる絶縁棒（ストローでも可）サランラップ ポリ洗浄びん 化学から借りる 小さいアルミ皿（おかず入れ etc.） 学生服を着た生徒
絶縁台（きれいな発泡スチロールでも可：北村補足）ネオンランプ
(1)糸のねじれにより、Ａが回転し、引力・斥力を検出する。
Ａを金属の針金にすると静電誘導、水分を含む物にすると誘電分極の観察ができる。
留意点等：吊り下げた後、静止するまで十分待つ。
使用器具：スタンド 糸
その他、帯電体各種、金属、野菜等
(1)塩ビパイプを帯電させ、シャボン玉を作る。
(2)できたシャボン玉に、正・負の帯電体を近づける。引っ張られたり、反発したりする。
箔検電器に電荷をためる方法（２種）。また、これを用いた電荷の判定法。
1)ア）帯電体を直接こすりつける
イ）帯電体を近づけたまま、箔検電器の頭に指を触れる。箔は閉じる。
帯電体を近づけたまま、指を離すと、箔が開く。
ア）とイ）で、帯電している電荷の種類が異なる。
(2)(1)のア）またはイ）に帯電体を近づける。
同種の電荷だとさらに開く。異種の電荷だと閉じていく。
製作法］（補足：北村）電気盆：アルミ皿の上に、プラスチックコップをセロテープで固定する。電気盆として使うときは、コップを取っ手にする。アルミ皿を帯電させて使う。
ミニライデンビン：フィルムケースの外側に、アルミテープを巻き付ける。ケース内に水を入れ、クリップで作った電極を刺したふたをはめ込む。水を入れるのは、電気容量を大きくするため。クリップの電極に帯電体を接触させて、帯電（充電）する。
(1)発泡スチロールの上に、仕切の紙を上にして置いて、紙を引きはがす。その上に電気盆を置いて、ネオンランプを皿に触れる。
(2)電気盆の皿をライデンビンの頭に触れる。
(1)と(2)を何回か繰り返した後、ライデンビン外側のアルミ箔を持って、クリップの頭に触れると電撃が走る。
留意点等：(1)でネオンランプを使わないで指でやっても良いが痛い。(1)でランプが光る極と、(1)の後引き上げた電気盆の皿にネオンランプを触れた場合、光る極は異なる。（異種の電荷）
この実験は、湿度が高い夏場でもできる。
ネオンランプで光った方が－極。
使用器具：自作電気盆 自作ライデンビン トラペンシート（紙付き）発泡スチロール板（絶縁体として使う） ネオンランプ 箔検電器）
製作材料：プラスチックコップ アルミ皿 フィルムケース クリップ 粘着性アルミ（金属）テープ
(1)家庭用アルミ箔をちぎって丸め、釣り糸等につける。帯電体を近づけると一度くっついてすぐ反発される。
(2)銅箔などの金属箔を小さくちぎった物に、帯電体を近づける。箔は帯電体にくっつくので、息で吹き飛ばす。浮いた箔の下に帯電体を持っていくと、反発してフワリと浮いたままになる。
留意点等：アルミ箔は小さめ。電気量が少ないとくっついたまま。
使用器具：アルミ箔 釣り糸、または、絹糸 金属箔（薄いもの） 帯電体（定規、エボナイトetc.）
(1)アルミフォイルの小片を帯電体に近づける。近づいたかと思うと、その後反発したままになる。
(2)帯電体の反対側に手を置く。アルミフォイルの小片は、帯電体と手の間を何度も往復する。
留意点等：帯電体が十分でないと、アルミフォイルの小片は空き缶帯電体にくっついたままになる。
製作材料：空き缶帯電体 ストロー 糸 アルミフォイル小片 1cm四方 セロテープ
(1)図のように絶縁糸で釘や細く切った野菜に帯電体を近づける。寄ってくる。
(2)ビュレットで水を細く落とし、それに帯電体を近づける製作材料：定規（アクリル板、エボナイト棒etc.）布（毛皮）スタンド 釣り糸（絹糸）ビュレット 釘 ゴボウ、大根、ネギetc. 水
水流をできるだけ絞り、図のような帯電体を近づける。正電荷にも負電荷にも引き寄せられることから、誘電分極を導入する。
製作材料：袋入りストロー 空き缶 ラップ
(1)水面に、１円玉とマッチ棒を浮かべておく。
(2)帯電体を近づけると、１円玉は反発し、マッチ棒は引き寄せられる。
(1)帯電したストローに沿って、ネオンランプを滑らせる。他の帯電体でも同様にできる。
留意点等：前もって、交流電流などでネオンランプを点灯させておく。
製作材料：ネオンランプ ストロー
(1)グロー球をはずした蛍光灯のスイッチをＯＮにする。点灯しない。
(2)これに帯電体を近づける。点灯する。
留意点等：トランスで２００Ｖ程度に昇圧しておく。（冬季は必要ないかも知れないが未確認である）
製作材料：トランス ７００円 蛍光灯＋安定器 １８００円 その他 帯電体
カラーパウダーの誘電分極を利用した実験である。
(1)プラスチック皿にサラダ油を１ｍｍぐらいの深さで入れる。カラーパウダーを指で少量つまみ、油の上に一様に振りまく。
(2)皿の中央に沈めた画鋲（電極となる）の先端に、起電盆のアルミ皿をゆっくり近づける。先端放電で画鋲が帯電。これにより、電気力線が描かれていく。
(3)ピンセットで画鋲をつまみ、カラーパウダーをゆっくりとかき回して電気力線を消し、次の実験を行う。
(4)（補足：北村）アルミフォイルでいろいろな形の電極を作り、起電盆や帯電体を接触させて帯電させ、その後の電気力線を観察する。
例：＋または－の点電荷１つ、＋＋、＋－、－－の点電荷のペア、アルミフォイルで作った平行コンデンサー、点電荷とアルミの円によるシールド（静電遮蔽）など。
注：電極が２つあるとき
同種の電荷を帯電させたいとき：電気盆を画鋲の上に乗せてしまう
異種の電荷を帯電させたいとき：一方の電極にピンセットで触れ、アースしながら行う
留意点等：乾燥機では、電気盆による電気は、強すぎて、静電遮蔽の実験がうまく行かない。そのときは、発電棒を用いてやると良い。
プラスチック皿が帯電した場合は、底を濡れ雑巾でぬぐうと良い。
使用器具：簡易電気盆（強いときは発電棒）作り方は「７．簡易電気盆とミニライデンビン」参照：材料はビニールコップ、セロテープ、アルミ皿 プラスチック皿（てんびんの台皿等） サラダ油 カラーパウダー（プラモデル塗装用の粉、塗装店で）画鋲、電極の形に切ったアルミフォイル ピンセット（アースにも使う）ネオンランプ シャーレ、トレイ（油汚れを防ぐため）他に帯電材として、発泡スチロール板、ＯＨＰシート、ティッシュペーパーなど薄い紙（摩擦用）
(1)図のようにセットする。湿らせたロ紙の上にKMnO4の粉をまばらにまく。MnO-イオンが陽極に引かれ、電気力線に沿って赤紫色が広がっていく。
(2)１３０Ｖは簡単な直流電源を作っておくと、普通教室での演示に便利。
留意点等：KMnO4を密にまきすぎると、移動の様子が見にくくなる。
(1)様々な物体について導通テストを行う。
留意点等：事前に予想を立てさせてから行わせると面白い。
使用器具：ストロー、各種硬貨、シャープペンの芯、銀紙、磁石、etc.
製作材料：白熱電球 ソケット プラグ コード ワニ口クリップ
(1)ホットケーキミックスを水で溶く。
(2)図のように配線し、コンセントに差し込む。
(3)焼き上がるまでの時間と平均電流を測定。
(4)電力を計算、パンを食べる。
留意点等：紙コップだと準備は楽だが、端が焼け残る。ただ、どこに電流が流れたか、よく分かる。うまく焼くためには、牛乳パックのような、四角い物の方が良い。
使用器具：電流計
製作材料：ホットケーキミックス 紙コップ（または牛乳パック）ステンレス板 100W電球
(1)ゼネコンに乾電池をつなぎ、モーターが入っていることを示す。
(2)豆電球をつないで、回すと発電ができることを示す。
(3)何もつながないときと、ショートさせたときの手応えの違いを調べる。
(4)コンデンサーにつないで、エネルギーがためられる様子を調べる。
ゼネコン 乾電池 豆電球 ソケット コンデンサー（１Ｆ）
(1)図のようにセットし、バーナーに点火する。電圧が生じるのがわかる。
留意点等：生じる電圧は、あまり大きくないので、アナログテスターでの測定は難しい。
使用器具：ガスバーナー スタンド
コンデンサー 充電電圧 点灯時間
(1)１(F) 1.5(V) 測定値１(s)
(2)１(F) 3.0(V) 測定値２(s)
(3)1(F)－1(F)直列 3.0(V) 測定値3(s)
(4)1(F)－1(F)並列 3.0(V) 測定値4(s)
(1)と(2)、(2)と(3)(4)の点灯時間を比較する。電圧計、電流計の動きにも注意する。
留意点等：点灯時間の計測は、スイッチ２を入れた瞬間から、フィラメントの光が完全に消えるまでの時間を測る。近くで見て測ること。なお、この際、電圧計の値は、まだ０になっていない。使用器具：豆電球 ３Ｖ用 スイッチ ２個 電池1.5V ２個 電池ボックス ２個 １(F)コンデンサー ２個 ストップウォッチ 電圧計 電流計
関連する法則、概念等：容量リアクタンス、交流回路、Ｖ＝Ｉ／（ωC）＝Ｉ／（2πfC）
目 的：交流回路で、コンデンサーは抵抗のように働くことを確かめる
準備：電圧Ｖ＝3[V]程度に設定
(1)電気容量Ｃを変化させる。ｆ＝300[Hz]で固定。
コンデンサーを１[F]と10[μF]とでつなぎ変える。電球の明るさの違いを見る。
(2)周波数ｆを変化させる。Ｃ＝10[μF]で固定。
ｆを200～1000(Hz)に変化させながら、電球の明るさの変化を見る。
留意点等：Ｖ，ｆ，Ｃの値は、試行錯誤でいろいろやってみる。ただし、この大きなコンデンサーは極性を持つので、あまり大きな電圧をかけてはいけない、
使用器具：コンデンサー １[F]、10[μF] 低周波発振器 アンプ 交流電圧計 6.3(V)用豆電球
関連する法則、概念等：誘導リアクタンス、交流回路、Ｖ＝ωＬＩ＝２πｆＬ
目 的：交流回路で、コイルは抵抗のように働くことを確かめる
準備：電圧Ｖ＝４[V]程度に設定
(1)自己インダクタンスＬを変化させる。ｆ＝500[Hz]で固定。
コイルに鉄心を出し入れして、電球の明るさの変化を見る。
(2)周波数ｆを変化させる。Ｌ固定。（鉄心を入れた状態）
ｆを200～100[Hz]に変化させながら、電球の明るさの変化を見る。
留意点等：Ｖ、ｆの値は試行錯誤でいろいろやってみる。
使用器具：コイル（島津の電磁現象実験セットの250Tを利用）
低周波発振器 アンプ 交流電圧計 6.3(V)用豆電球
(1)テレフォンカード、オレンジカード、切符など、磁気記録されているものを用意する。後は図の通り。
(1)図の通り。１円玉は渦電流。シャープペンの芯は反磁性を示す。
留意点等：生徒に作らせるときは、指をはさまぬよう、くれぐれも注意する。
製作材料：ネオジウム磁石 ２２００円 他は生徒の持ち物などで行う
(1)様々な物体を糸に吊り下げ、ネオジウム磁石を近づけ、反応を見る。下げるものは、シャープペンの芯、ティッシュペーパー、野菜、マッチ、ゴム、プラスチック、陶器のかけら、など。
スタンド ネオジウム磁石 糸 弱磁性体
(1)ＯＨＰ上で、図のようにシャープペンの芯にネオジウム磁石を近づける。会社により、引き寄せられるタイプと、反発して逃げていくタイプがある。
使用器具：ネオジウム磁石 シャープペンの芯（パイロットＨＢ：反磁性を示す）鉛筆（芯の回転台に使う）ＯＨＰ
鉄球
スタンド、鉄板
(1)小さな金属片（ワッシャーで代用可）で、いろいろな形を作ることができる。
使用器具：ネオジウム磁石 ２個 金属片小片（ワッシャー、ゼムクリップなどでも可）
(1)磁石の性質についていくつかの観察。常磁性、反磁性など。
(2)コイル巻き
(3)消磁・着磁
(4)コイル解体
以上を２時間続きの生徒実験として実施するとちょうど良い
留意点等：着磁の際、鉄棒をコイルから半分ほど出して実験すると、磁石が勢いよく飛び出す。図の器具は、簡易ラジオメーターでの測定用光源としても使用できます。
使用器具：塩ビパイプ 糸ヒューズ ２Ａ 棒磁石 導線 鉄の棒
(1)図のようにセットする。ゼネコンを左回り、右回り、左回りと交互に回し、アルミ箔に電流を流す。
留意点等：アルミ箔は少したるませて貼る。
使用器具：強力Ｕ字型磁石 ２個 ゼネコン
製作材料：アルミ箔 幅１～1.5cm、長さ40cm程度 セロテープ 小さい箱 木片
(1)図のようにセットし、ゼネコンなどで電流を流し、アルミレール上をアルミパイプが動く様子を観察する。
(2)電流を逆向きに流してみる。
使用器具：棒磁石 数枚 ゼネコン または 電源装置 磁石を止める板（下敷きを用いると良い）セロテープ アルミパイプ 直径3mmぐらい リード線
ＯＨＰを用いて全員で見る。
(1)図のように配線し、溶液の回る方向をアルミ粉によって確かめ、ローレンツ力の理論を確かめる。Ｃｕ2+イオンと、（ＳＯ４）2-イオンについて考えてみる。
(2)電源の極性を切り替えスイッチで反転してみる。
(3)磁石の向きを反転してみる。
使用器具：大型シャーレ 電極（板状１，円筒状１：古い分銅を使う） 極性切り替えスイッチ 電源装置 または 6Vバッテリー スライド抵抗器 ＯＨＰ
(1)はじめ、ラジカセをコイルの外に出して、両方の再生ボタンを押す。
(2)ラジカセをコイルの中に入れると、音が出始める。コイルがデッキ内のヘッドの付近で、特に音が大きくなる。
留意点等：選曲に工夫するとうける。
使用器具：ラジカセ ウォークマン コイル
(1)図のように配線し、バナナジャック同士をなるべく鋭くこすり合わせる。電源が切れたとき、光ることに注意する。
使用器具：スライダック 蛍光灯（数Ｗ） いろいろ試してみる バッテリー ６Ｖ リード線
(1)机の上に１円玉を置き、その上にネオジウム磁石を置いて、磁石を急に持ち上げる。
(2)１円玉がネオジウム磁石（生徒からは見えない）の上で一瞬止まるように見える。
(3)アルミレールの中で転がす。
(4)(5)銅板の厚さによる落下スピードの違いに注目する。
留意点等：アルミや銅が磁石に付かないことを示しておく。
(2)は最初にやると良い。
製作材料：ネオジウム磁石 アルミレール １円玉 銅板（薄板、厚板） 下敷き セロテープ
(1)アルミパイプを垂直に持ち、ネオジウム磁石を落として、上からのぞく。ゆっくりと、一定速度で落ちているのが見える。
使用器具：ネオジウム磁石 アルミパイプ
(1)調理器のプレート上に、鉄皿、アルミ皿、小型ビーカーをそれぞれ載せ、ほぼ等量の水を入れスイッチを入れる。すぐに、鉄皿の水が沸騰する。しかし、他の皿はそのままである。
留意点等：鉄皿は、熱くなるので注意。プレートを手で触ってみるとよい。
使用器具：電磁調理器 借りる 鉄皿（灰皿etc.）小型ビーカー
アルミ皿 水
(1)制御用磁石をはずす。（脇に回転させておく）
100W電球１個と２個の場合で、回転数を比較する。消費電力と回転数は比例する。（だんだん速くなる）
(2)制御用磁石を入れる。
100W電球１個と２個の場合で、回転数を比較する。消費電力は回転速度に比例する。（回転速度は一定）
制御用磁石によって、アルミ板に逆向きの抵抗力が働き、(1)の回転力と釣り合って、回転板は等速回転となる。
留意点等：制御用磁石を強くすると、回転速度が遅くなる。ネオジウム磁石等を使うと良い。
使用器具：積算電力計（理科教材にあり）100W電球 ２個 ソケット ２個
理論値 測定値
(1)２０Ω Ω
(2) ５Ω Ω
(3)２９Ω Ω
(4)8.3Ω Ω
使用器具：１０Ω抵抗 100本入り 秋葉原で テスター
(1)電球を並列に接続し、電球の明るさを比べる。家庭用配線と同じ。
(2)電球を直列に接続し、電球の明るさを比べる。
製作材料：100W電球 60W電球 電球用ソケット ２個 コンセント差し込みプラグ リード線
(1)図のように配線し、まずニクロム線をつなぐ。電圧Ｖを1[V]ずつ変化させながら、電流Ｉを読む。その値をＩ－Ｖグラフに描く。Ｖ：１～６[V]、Ｉ：0～200[mA]程度
(2)ニクロム線を豆電球に変えて測定する。ただし、Ｖの値は最初（０～１[V]）は、0.2[V]程度の細かさで行う。
留意点等：生徒に値を読ませ、全員にその場でグラフを描かせてしまう。
使用器具：直流電源装置（６[V]程度）直流電圧計 直流電流計 6.3[V]程度の豆電球とソケット ニクロム線（25Ω程度になる長さ）
[製作]電球のガラスを割って、フィラメントを露出させる。ガラスの部分にセロテープを貼り付けてから割ると、ガラスが飛び散らなくて良い。
(1)図のように配線し、電流を80mA程度流しておく。（100mAフルスケールの時）
(2)フィラメントに熱くなったはんだごてを近づけ、電流値が小さくなることを確かめる。
留意点等：半田ごてのかわりに、ヘアードライアーでやってみたが、熱よりも風の影響が大きく、かえって電流値が上がってしまった。
火であぶるとすぐ酸化してすぐ切れてしまう。もともと非常に切れやすい。
使用器具：直流電源装置 直流電流計（できれば大型のもの） 電球用ソケット 半田ごて 60～100Wの電球
(1)図のように配線し、ダイオードをドライヤーから熱風を送って暖める。電流は大きくなる。
(2)次に、冷風を送って冷やす。電流は小さくなる。
留意点等：抵抗Ｒは、電流をダイオードの最大定格電流以下に抑える。
使用器具：乾電池 1.5V １個（または直流電源装置）ダイオード 抵抗 10オーム程度）ヘアードライヤー 直流電流計 100mA程度
(1)図のように配線し、コイルの鉄心をスライドさせ、Ｌの値を変える。電球の明るさが、暗－明－暗のように変化する。
コイルはスライダックで代用できる。
留意点等：コンデンサーは、いくつかのコンデンサーを並列接続してやればよい。
使用器具：スライダック 100W電球 コンデンサー ８μF程度 電磁現象実験器のコイル(500T)
(1))図のように配線し、コイルの鉄心をスライドさせ、Ｌの値を変える。
電球の明るさが、
100W 電球 明－暗－明
20W 電球 暗－明－暗
のように変化する。
100W電球が暗いとき、わずかな電力供給でもＬＣ回路には、大きな電流（20W：明）が流れることを示している。
コイルはスライダックで代用できる。
使用器具：スライダック 20W、100W 電球 コンデンサー ７μF程度 電磁現象実験器のコイル(500T)
図の添え字ｅは実効値を表す。
(1)Ｖ0eはＶRe＋ＶCe＋ＶLeとならない。
例：Ｖ0e＝50、ＶRe＋ＶCe＋ＶLe＝44+6+25
(2)ＶCLeは、ほぼ｜ＶCe－ＶLe｜となる。
例：ＶCLe＝｜ＶCe－ＶLe｜
＝｜ ６－25 ｜
＝19
(3)Ｖ0eは、ほぼ（ＶRe・ＶRe＋（ＶCe－ＶCe）・（ＶCe－ＶCe））の平方根となる。
留意点等：(2)(3)となるように、各回路素子の値、Ｖ0e（スライダックで調整）の値を選んでおく。
使用器具：交流電圧計 ５個 スライダック コンデンサー 4.5μF 抵抗 5KΩ コイル 4H
(1)電球をつないで円盤がよく回ることを確かめる。
(2)コンデンサーをつないでみる。円盤が回らない。
(3)コイルをつないでみる。円盤はほんの少し回る。
留意点等：積算電力計について、そのしくみを電磁誘導の渦電流のところで見せておくと良い。
積算電力計の磁石は円盤からはずしておく。これは、コイル、コンデンサーではほとんど回らないことを確かめるため。
使用器具：交流電圧計 交流電流計 積算電力計 電球（Ｗ数小、比較のため）フィルムコンデンサー 数μF（耐圧200V）
コイル １[H]程度が理想だが、なければ電磁誘導実験器の500Tと250Tのコイルを直列につなぐと良い。
(1)電子レンジに、蛍光灯、白熱電球を入れ、スタートさせると点灯する。
留意点等：空炊きにならないよう、水の入ったコップを入れておく。
使用器具：電子レンジ 蛍光灯、白熱電球（きれたものでよい）
(2)静電誘導により、静電気を検出する
(3)放電などによる電磁波の検出を行う
(1)入力抵抗に高抵抗のもの（人体、水、木、プラスチック、炎など）をつなぐと、導通する。
(2)針金を端子につなぎ、帯電体を近くで動かすと、静電誘導で電流が流れる。
(3)針金をアンテナとして、電磁波をひろうことができる。（チャッカマン、テレビ、電子レンジなど）
留意点等：ブザーはできるだけ弱い電流で鳴る物。
回路は、非常に敏感なので、プラスチックケースに回路を入れるか、スチロールトレイに載せる。木やベークライトは電気を通してしまい不可。
トランジスタは普通の物で何でも良い。増幅率は１０の５乗から６乗オームくらい。
炎の導電性を調べるときは、端子から、針金を少し出して、幅を１ｃｍぐらいにしておく。
製作材料：トランジスタ ３個 ３０円 ＬＥＤ ２０円 ブザー ２００円 基板 006P電池、ソケット プラスチックケース 端子
(1)地上放送，ＢＳ放送２台のテレビの画像を見ながら、ストップウォッチで画像のすれの時間を測定する。（北村補足：両方をＶＴＲカメラで撮る方法もある）
(2)または１台のテレビとＶＴＲ（あるいは２台のＶＴＲ）から音声を取り出し、音のずれの時間を測定する。
留意点等：ＮＨＫのニュース番組等を利用する。時報はずれがない。
使用器具：テレビ ＶＴＲ ストップウォッチ イアフォン