実験キット屋根にソーラーパネルを取り付けている家が多いですよね。太陽の光で電気を作り、家の中の家電製品に電気を送って電気料金を節約するといった働きをしています。大きなソーラー電池が何枚もありますが、そのソーラー電池の小さいものを準備して実験をしてみたいと思います。太陽光では実験が難しいので、蛍光灯の光を使ってソーラー電池の距離や角度・一部を隠したときの鳴り方の実験をしてみたいと思います。以前、レモン電池の実験でメロディICが手元にあったのでソーラー電池部分があれば出来る自由研究の実験です。「市販のキット」もありますので、そちらを使うことで必要な材料は揃います。1個ソーラー電池やコンデンサはホームセンターで買うことができますし、送料が掛かってしまいますがネットでも購入することができます。目的・きっかけ・動機ソーラーパネルは太陽光との光の角度や光量によって電気を作る量が変わると聞きました。大きなソーラーパネルではありませんが小さなソーラー電池を使ってメロディICを鳴らしてみたいと思いました。光の強さとソーラー電池の角度によってどんな変化があるのか確認するのと、コンデンサと呼ばれるソーラー電池で作った電気を溜めてメロディICに流れるようにする電子部品を付けたときも確認したいと思います。実験に使う装置を組み立てるメロディICを紙コップの底にセロハンテープで貼り付けます。メロディICの先、約2cmほどビニールカバーを破り、ソーラー電池とつなぎます。画像のような感じで線を繋ぎます。実験1:コンデンサなし・角度・光の強さを変えるコンデンサを付けないで、ソーラー電池の角度を0度・45度・90度と変え、さらに照明の高さを20cm・40cm・60cmにそれぞれ変えたとき、聞こえる音がどのように変化するのかを確認してみました。メロディが遅く音量が小さい実験2:コンデンサ有り・角度・光の強さを変えるコンデンサを付けて、ソーラー電池の角度を0度・45度・90度と変え、さらに照明の高さを20cm・40cm・60cmにそれぞれ変えたとき、聞こえる音がどのように変化するのかを確認してみました。曲が分からない音量が極小コンデンサの付け方コンデンサの取り付け方には注意が必要です。コンデンサの足の長さが違いますので、足が長いほうに赤いリード線、足が短いほうに黒いリード線を結びつけます。赤と黒のリード線が接触するとショートすることがありますので離してあげるようにします。光の当たる強さによって電気を作る量が増減することが分かります。それは、メロディの音の速さや音量で分かります。曲が早くて音が大きければ電気の量が多く作られていて、曲が遅くて音が小さいときは電気の量が少ないということになります。強い光、蛍光灯を近づければ近づけたほどメロティが早くて音量が大きくなり、光を離すことで曲が遅くなり、音量も小さくなることが分かりました。光に当たるソーラー電池の角度も大切です。光がしっかりとソーラー電池の面に当たるようにすることで電気をたくさん作ることができますが、角度を45度・90度と当たる面を変えるとメロティが遅くなり、音量が小さくなります。これは、ソーラー電池に当たる光の量が減るためで45度に傾けたときは一番効率の良い直角に当たっているときの10分の7の電気量しか発生しません。まとめソーラー電池の光源との距離や角度・一部を隠したときの鳴り方の自由研究を行なうときは昼間に行なうよりは、夜に行なうとか、部屋を暗くして行なうといいです。昼間に行なうと太陽の光にソーラー電池が反応して音が出ます。太陽光にソーラー電池が反応してしまうと、正しい鳴り方が分かりませんので実験を行なうときは注意しましょう。この仕組みを使って工作をしてみるのもいいと思います。2016自由研究テーマとまとめ。