高校生・大学生のための
イギリスアドバンシング物理コース公開講座

「センサープロジェクトによる物理入門」

2008年8月19日(火)〜20日(水) 9:30〜16:00
同志社高等学校 物理実験室

案内PDFはこちら

第1日目 午前の部

講義 実験ノートの取り方


センサー回路の基礎

−電位分割の原理−










第1日目 午後の部

<実験> サーミスタで温度を測定してみる
熱さを音や光で知らせるセンサーシステムをつくる

  または

<実験> LDR(光依存性抵抗)で光を測定してみる
熱さを音や光で知らせるセンサーシステムをつくる



村田先生による実験ノートの重要性についての講義

センサーをつくるための準備
1: デジタルマルチメーターの使い方
2: デジタルマルチメーターでいろいろな電圧を測定しよう
3: 人間の体の抵抗を測定する
4: ブレッドボードを使って豆電球を光らせよう

<実験1> 抵抗にかかる電圧を測定しよう
1: 同じ抵抗の直列接続
2: 異なる抵抗の直列接続

<実験2> 電位分割器
1: 電位分割器の原理
2: 電位分割器における定抵抗の役割


さまざまな温度に対するサーミスタの抵抗値の変わり方を詳細に調べる

1:ビーカーに水(150 ml 程度)とセラミックヒーター,温度計,サーミスタ(PTC型とNTC型)を入れ,ビーカーに水を入れ,ヒーターをONにして,水温を80℃以上にする。その後,10程度減少するごとに,サーミスタの抵抗値を測定し,30まで続ける。
それぞれのサーミスタの測定結果をもとに,グラフを作成する。

2:電子オルゴールを直流電源と接続し,かける電圧を細かく変化させて,オルゴールの鳴り方 を調べる。何Vのときどんな音が鳴るか。

3:発光ダイオード(LED)を直流電源と接続して,かける電圧を細かく変化させて,発光ダイオードの光り方 を調べよ。何Vのときどんな光り方をするか


4:お湯の熱さを知らせるセンサー回路を作成ささえる。ここで,「熱いこと or冷めたこと」を知らせるのか,「どれぐらいの温度 」のとき「どんな方法(オルゴールor LED) で知らせるか,など感知したい条件については班でよく話し合って自由に決定する。


光のさまざまな強さに対するLDRの抵抗値の変わり方を詳細に調べる。
電子オルゴールを直流電源と接続し,かける電圧を細かく変化させて,オルゴールの鳴り方 を調べよ。何Vのときどんな音が鳴るか

発光ダイオード(LED)を直流電源と接続して,かける電圧を細かく変化させて発光ダイオードの光り方 を調べよ。何Vのときどんな光り方をするか

明るさを知らせるセンサー回路を作成せよ。ここで,「明るいこと or暗いこと」を知らせるのか,「どれぐらいの明るさ 」を「どんな方法(オルゴールor LED)」で知らせるか,など感知したい条件については班でよく話し合って自由に決定する。

第2日目 午前の部
第1日目の続き

第2日目 午後の部

発表準備

発表
1日目午後の実験をさらに発展させる。


実験ノートの取り方の講義

 
デジタルマルチメータ

 
<実験1>抵抗にかかる電圧を測定しよう

 
実験1のまとめ

 
電圧測定の回路(その1)
電圧測定の回路(その2)
<実験2>電位分割器

 
実験ノートに記入

 
電位分割の回路(その1)
電位分割の回路(その2)
グラフを用いて実験2についての発表

 
 

午後の部
センサーシステムの作成


(左)サーミスタと(右)LDR(光依存性抵抗)


明るく(暗く)なれば光る(音が鳴る)センサーの作成の様子。
明るいときのLDR(光依存性抵抗)の抵抗値を測定

 
発光ダイオードの光り方を調べ中

 
電子オルゴールの鳴り方を調べ中

 
暗くなると光るセンサーの作成中

 
この実験の回路(その1)
この実験の回路(その2)



熱く(冷たく)なれば光る(音が鳴る)センサーの作成の様子。
サーミスタの抵抗値を測定

 
熱くなれば光るセンサーを作成中

 
この実験の回路(その1)
この実験の回路(その2)




2日目の様子

 

 

発表の様子
 

 




お疲れ様でした。大変充実した2日間だったと思います。
皆さん真剣に取り組んでいただきありがとうございました。

記念写真