落雷装置！稲妻走る教材
今回は、電気に関する教材を紹介する動画です。
動画
電気を流す際には、ライターを使用した。ライターオイルを抜き、場合によってはチャイルドロックを外すと扱いやすくなる。電気が流れる仕組みには、『圧電素子』が深く関わっている。動画後半に使用しているのは、光電管というものである。
・圧電素子とは？
圧電体を電極で挟み込んだもの。簡単な構造のために丈夫で軽量化しやすいメリットがある。石英やトルマリン、ロッシェル塩といった誘電性を示すモノを間に挟み、一方から強い衝撃を与えることで電気が流れる。電気が流れる理由としては、衝撃によって中和する形で並んでいる正負の電荷が偏り分極が起こり(誘電分極)片方に正の電荷、片方に負の電荷が発生し、その偏りを元の形に戻そうとする際にその間で放電が起こり電気が流れるというわけである。今では着火は勿論メモリー等様々なものに使われている。
今回は落雷について言われている説について検証することを行ってみた。イメージとして雷は高い建物に落ちると思うが、意外にも毎回高い建物に落ちないことが観察された。高さ等正確に設計をしていないため憶測にはなるが、面積も落雷の落ちやすさに関係していそうに思えた。また、炭素の濃さが電気の流れやすさに影響していると考えられる場面もあるが、二度目もその濃い方に電気が流れるわけではなかった。電気が流れることで酸化等の劣化が起き、電気が流れにくい状態になっているのではないかと考えられる。より正確な設計や対照実験のような条件設定をすれば、雷について考えることのできる良い教材になると考えた。
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※都留文科大学理科教育の一環
