_
電池を作る−夏休み自由研究− 
小学5年生のぼくが18種類の実験を行った
全記録をもとにこのページを考えました。
        
◆研究テーマ 
いろいろなもので電池を作り時計を動かす。


◆研究の動機
電池がないと、いろいろな物が動きません。
電池の種類もたくさんありますが リモコン
の電池が切れて電池をさがしまわったことも
ありました。やさいやレモンで電池を作れる
ことを知ったのでぼくもやってみようと
思いました。  


◆研究の方法 
@実験資料よく読み、おじいさんに協力してもらい電池の実験そうちを作る。
Aできるだけ長く使えるデジタル時計の電池の材料にするものを探す。やさい、果物、土、水、人など。 
Bいろいろな物を電池にする。デジタルテスターでボルト電圧をはかり、データを記録しデジタル時計がどうなったか写真にとる。 
Cなぜそうなったかを考え一番いい方法で電池をさがす。


◆予想 
 使った4さつの資料の中で全部で書いてあったのはレモン電池。2さつに書いてあったのはジャガイモで発電したと書いてありました。ほかにジュース、調味料、水、土、人でも電池になると書いてあったり、別の資料では電流が弱くて使えないとも書いてありました。
 どちらが正しいのかわかりません。でも、僕はジャガイモなどの水分をあまりふくまない物の方が発電すると思いました。
   理由は乾電池やボタン電池も水分をふくまないからです。


◆準備物  

 実験で使うもの  そうちの部品を組みあわせる。

電池の実験そうちを作る。
@道具は、デジタルテスター,ハサミ,やすり
,ペンチ,穴あけドリル,デジタル時計,タブレ
ットカメラ,計り,プリンターなど
A部品は、電極板として銅板とアルミ板
(各2cm×5cm)に切 り板にネジ穴をあけリ
ード線組作る。もう1組は各板にリード線を
つける。      
B4つのプラスチックコップの口に2か所ネジ
穴を開けてネジにナッチを入れて極板が動か
ないようにする   
Cコップ中にリード線でつなげた銅板とアル
ミ板の片方をコップ内に銅板もう片方のアル
ミ板を隣のコップにいれる。直列で2こつな
げる。       
D直列4この両はしのリード線は、みの虫ク
リップでデジタルテスターやデジタル時計に
つなげる。 
E1こ電池用のプラスチックコップと銅板と
アルミ板にみの虫クリップにつなげる。 
F全部のプラスチックコップは水30gの所に
印を付ける。

 電池になるものを準備。
G200円で買えるものを探す、高いレモンは
やめクエン酸あめとジャガイモを買った。 
Hおじいさんの家にあるもの、トマト,サツマ
イモ,土,水,葉っぱ,人など。 

デジタルテスターの記録用紙を作る
電池の種類、電池1このボルト、直列4こ、
中身の重さ、時間、判定、などが書ける用紙。
写真。鉛筆など     

デジタルテスターの使い方。
おじいさんからデジタルテスターを使って乾電
池やボタン電池で電圧(ボルト)の計り方を覚
えた。 

資料の作者、資料の名前 
ガッケン社「果物や活性炭で電池を作ろう」 
ウイキペディア「レモン電池」       
東京工業大学同窓会「レモン電池を作ろう」 
作者不明「くだもの電池」の4さつ30ページ


◆結果  
実験では、デジタル時計のボタン電池1.5vに
なる電池をさがす実験は@から順にやりました

@ 高くて買えなかったレモンは、クエン酸と
書いてあったのでクエン酸あめを6こ熱湯でと
かしさめてから計る。コップに銅板+とアルミ
板−極を固定し「あめの水」30gデジタルテ
スターで計ると0.47v。時計のボタン電池の
1.5vをこえないと時計が動かないので電池4
こ直列にならべた。 でも、「あめ電池」の電池4つを直列にしたら、
1この電池と同じ0.47vだった。どうして? 
直列なので4倍のボルトだと思ったのによく見る
とコップ3つの電池で銅板とアルミ板が動いて
中で銅板・アルミ板が重なって発電していな
かった。      

クエン酸あめを熱湯でとかし。 銅板とアルミ板がコップの中でくっついて

そこで電極板をしっかり固定し電池4つを直列
にし、もう一度計ると1.53vだった。
デジタル時計に電気を接続したら12:00が
表示され時計が動き出した。やった!。うれし
くなって写真にとった。 
 
「あめ電池」電池4つを直列電圧  デジタル時計が動いた

A6個半額で90円のジャガイモを半分(45g)
に切った。銅板をつきさそうとしたが銅板が曲
がってしまったので、ナイフで切れ目を入れた。切れ目に銅板をさしたらジャガイモの水分
が出たけど0.34vだった。4こ直列にすると
1.26vで時計は秒の点めつも動いていた。

「ジャガイモ電池」電池4つを直列電圧   デジタル時計が動いた

B ジャガイモをなべでにるとすごく長持ちす
る電池になると書いてあったのでレンジで
10分、熱かったので冷めてから同じように
計ったところ、0.34v、4こ直列は1.40v
A生のジャガイモとあまり変わらなかった。 

「レンジジャガ電池」電池4つを直列   デジタル時計が動いた、長持ち?

Cきょ年のサツマイモではかった、サツマイ
モも固くて銅板は曲がってしまうのでナイフで
極板が入るように切れ目を入れけど、1こ
0.45v 4こ直列1.93vで時計も動いた。 

「サツマイモ電池」電池4つを直列電圧   デジタル時計が動いた

Dとれたてのミニトマトは小さく極板が当た
る面積が少ないけど果汁がポタポタ1こ電池
0.41v、電池4こ直列1.63vで時計も動いた。
実験で使ったやさいや水は、銅とアルミの金属
から毒が出るので全部材料はすてました。

「ミニトマト電池」電池4つを直列   野菜はすべてデジタル時計が動いた

E野菜以外のものも計ろうとミニトマト畑の
40gの土を計りました。1こ電池 は0.06v4こ直列電池は0.14v電圧 が少なくデジタル時計は動かない。 え、水気がないので電気ができな いのかな ぼくの予想とちがう。

「畑土乾燥電池」電池4つを直列   これではデジタル時計は動かない

F水をたらして水分のあるしめった土にした
ところ、1こ0.42v、4こ1.08vで時計が、
うっすら12:00表示がつくけど秒のてんめつ
をしない、時計は電圧vが少なくて動いて
いない。
 水気があると電気ができるんだ。
 じゃぁ次は水を使おうと決めました。

「どろ土電池」電池4つを直列   デジタル時計は動かない

G水道水これなら全部水分です、
1こ0.45v、4こ1.46vで時計が動いた。
とても安い電池材料です。
やさい、くだもののようにくさらない
、水気は無くならない。

「水道水電池」電池4つを直列   デジタル時計は動いた

H 和歌山のアルカリ天然水、1こ0.44v4こ
1.72vで時計が動いた水道水よりほんのちょっと電圧が高い。どっちが長持ちするのか。

「天然水電池」電池4つを直列   デジタル時計は動いた

Iバケツにたまった雨水、1こ0.32v、4こ
1.84vで時計が動く。
きたない水、さわりたくない水です。

「雨水電池」電池4つを直列   水はすべてデジタル時計が動いた

J畑のジャガイモの葉っぱ15g、1こ0.47v
4こ1.51vで時計は動かない。時計表示に変な
もようが出た、つぶれたと思ったので新しい 
時計に変えたが同じでした。水気があり電圧v
も高いのにもしかしたら電気の量の
電流が不足していたのかな
おじいさんのテスターは故障していて電流は
計れないって。

「葉っぱ電池」電池4つを直列 十分な水分がなくデジタル時計は動かない

K人の手でもやろうと決めていたので5人集
めようと、ぼく、妹、母、おじいさん、3才の
男のいとこでやりました。ぼくがカメラ係り。
最初におじいさんが銅板とアルミ板を計ったら
1こ電池が0.35vだったのに急に0.80vに上昇。
「どうして?」聞いてビックリ たまたま両手
の親指で強くこすり金属板を熱くしていた。
4こ電池は1.26vだった時計はうすく12:00 
の表示をしましたがデジタル時計の秒は動き
ませんでした。3才のいとこの手のこすり方
が不足していたのかな。 
 でも、
電圧は温度に関係があることがわかりました。
次はポット熱湯で調べようと思いました。

「人の手電池」電池4つを直列   デジタル時計はうすく表示

L金属板の温度と電圧を調べた。1こ電池の
電圧の変化を見る。ポットの熱湯90度を
計った、1.02v。ちょっと冷めて70度くらい
だと0.81v。常温は、0.45v。氷水は0.39vで
した。 電極板が熱いとボルトが高い。

「熱湯電池」電池1こだけで調査  電圧は温度に大きくえいきょうした

M銅板アルミ板の大きさと電圧vを調べる。
1こ電池の2cm幅を半分の1cm幅にした電極板
にしたところ0.51v。2cm×5cm時は0.58vだ
ったのであまり変わりがありませんでした。

N銅板アルミ板の対面か直角で電圧vを調
べました。1こ電池の電圧の変化を見た。
 電極板を対面平行においた時、0.51v電極
板を直角面においた時、0.52vだった。
どちらも変わりませんでした。

M極板の半分の大きさと  N極板のおき方変化

O水道水と天然水電池の30時間電池使用後の
電圧vを見た。 2種類の4こ直列電池のv変化
を見ました。天然水最初1.72v、30時間後1.67
vでした。 水道水最初1.46v、30時間後1.74
v。長時間でも電圧変化あまり変わらず、
水道水はなぜか0.3v上昇しました。 

30時間前  30時間後の変化  30時間後デジタル時計

P200円のおつり 12円で計りました。
水道水 0.38v。サツマイモ 0.45v。
ミニトマト 0.50v思ったとおり、10円
と1円で電気が発生していました。 

お金は合金なのか野菜が良い電圧です。


Q作った電池の長時間の調査をしています。
いまはデジタル時計の「ボタン電池」とぼくが
作った「水電池」どちらが長持ちするか8月6
日から対決中です。結果は来年になると予想し
ています。一つ水分がなくならないように予防
をしました。電池1こづつサランラップを  
かぶせました


 左のデジタル時計「ボタン電池」  右のデジタル時計「水電池」

 使ったデジタルテスターの記録用紙

 ボタン電池:ぼくの水電池 対決の結果は??

以上がぼくがやったすべての実験と結果です。

◆考察 
1、電池の電気を発生させるには+銅板と−ア
  ルミ板に あと電気が行き来する十分な水
  分とそれを包むジャガイモの皮やコップ
  の容器が1つづつ必要だと分かりました。

2、電池の電気を作るには、水気のない土や葉
  だけでは十分ではありませんでした。また
  水以外の野菜やくだものはくさりやすくか
  んそうして水分がなくなり発電しなくなる
と思います。            

3、一番びっくりしたのは、電極板を指でこす
  ると2倍くらいの電圧(v)が上がったこ
  とでした。             

4、水電池では長時間発電したあとの電圧は最
  初の電圧と変わらずあまり減るのではあり
  ませんでした、このことから、電極板か水
  がなくなるまで電気を発電するものと
 思います。            
今回の実験からデジタル時計のボタン電池
  に代わる一番良いのは「水電池」だと考え
  ます。                

          2019年西小夏休み宿題

join-表紙へ戻る