光るシャープペンシル<考察>

この実験で分かったこと

炭素を材料とするシャープペンシルの芯でも電流を通し発光した。
電圧が同じ場合、ある程度の太さのものが長く発光した。細いものは発光する時間が短く
太いものは発光しなかった。抵抗の大きさで発光する時間が変わる。
シャープペンシルの芯の長さを2分の1にして実験を行ったが、発光する時間は平均1分6秒
(0.5mmの場合)と短かった。抵抗の長さは長いほうが発光時間は長いと思う。
発光の様子は、電気を流すとすぐに発光し始め、ある程度一定した光り方をするが、芯が
切れる直前、光が中央に集まり始めすごい光を放った。

電球はなぜ、電気を流すと光るのだろうか?

フィラメントを電流が流れると電気抵抗によってフィラメントが発熱してある温度以上になると光を
放つ。

シャープペンシルの芯を使ったこの実験でも、電流をながしていうちに温度が上がり、光の色が
変わってきた。

やがて、芯の中の炭素とビンの中の酸素との反応が進んで燃え尽きて切れてしまう。

次に、竹をむし焼きにして作った炭素フィラメントを使ったエジソンの電球の実験を見つけた。

直径1mmくらいの竹ひを炭素粉末の中で蒸し焼きにしてフィラメントを作る。フィラメントの酸化を防いで長持ちさせるために不活性ガスのヘリウムを使っていた。

 

エジソン電球以降長持ちする電球を求めて様々な物質がフィラメントに使われてきたが現在では、丈夫なタングステン線を、コイル上にしたものが使われている。

 

参考文献

Newton(株式会社ニュートンプレス)
エジソン電球に挑戦http://www.nhk-ed.co.jp/science/labo/951016/3.html

 

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