教材（出張理科教室用）
羽渕研究室で開発した児童向け教材を紹介します。
お湯と水でまわる ペルチェ発電モータ
| ペルチェ素子は電気によって表面で冷却・加熱が行われます。ところが逆に素子の両面で温度差をつけると電気を発生します。2個のコップにそれぞ れお湯と冷水を入れてペルチェ素子に温度差を作り発電してモータを回します。（工作の目安：1時間） |
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かざすと奏でる 電波発電メロディ
| ICタグ、ICカードはリーダに非接触でもカードに書かれたデータを読み取れます。リーダから 発せられた電波のエネルギーを電源にして発電し、電波で情報を送り返します。この工作では、発振器とコイルアンテナでメガヘルツの発振器を作ります。その電波を受信アンテ ナで受けて、電波の電力で電子メロディで鳴らせます。（工作の目安：1時間30分） |
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あおぐと光る 圧電発電うちわ
| 圧電とは応力によりものがひずむと発生する現象です。圧電する素子を板状にしてうちわの柄に取 り付けることで、うちわをあおぐと素子が曲がり電圧が発生します。この電力を利用してLEDを光らせます。 （工作の目安：1時間30分） |
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たるんでも大丈夫 圧電糸電話
| コップの底に圧電素子を張り付けることで、音エネルギーを電気に変換します。音は、電気信号と して銅線を通って送られ、圧電素子によりもう一度音に変換されます。このコップはスピーカーとしても使えます。圧電素子が風鈴にあたると電圧が発生します。その起電力でLEDが光ります。夜、風が強い日にお試しください。（工作の目安：1時間30分） |
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光る圧電風鈴
| 圧電素子が風鈴にあたると電圧が発生します。その起電力でLEDが光ります。夜、風が強い日にお試しください。（工作の目安：1時間30分）（工作の目安：1時間） |
晴れるとまわる 太陽光発電インテリア
| 窓に太陽電池を張り付けます。晴れると、太陽電池が発電しモータが回転します。回転するカップはモータの軸との摩擦で回るようになっているので、モータのトルクが弱くても かわいいオブジェをつけたカップは回り出します。（工作の目安：1時間） |
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光る星座板を作ろう
星座の星が暗くなると光ります。幻想的な夜空の星座を部屋の中で・・（工作の目安：1時間）
この工作はルミノーバという蓄光シールを使って星を貼り付けて星座を作っていきます。ルミノーバはよく光り、理耐久性もあります。研究室にある星 座板は10年以上光っています。夏用に白鳥座、冬用にオリオン座を用意しています。 |
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レーウェンフック顕微鏡を作ろう
レーウェンフックはたった一枚のレンズで100倍以上の倍率をもつ高性能の顕微鏡を作りました。その顕微鏡とはどういうものだったのでしょうか？教室ではレーウェンフック の顕微鏡の複製品（レプリカ）を作ります。（工作の目安：1時間30分）
この工作は、レンズ以外は真鍮を用いてレーウェンフックの作った顕微鏡に近づけています。レーウェンフックの顕微鏡のレプリカは国立科学博物館に展示されていますが、サイ エンスボランティアの方が顕微鏡を来場者に説明のために本教材を用いています。
教材の詳細は、レーウェンフック顕微鏡のレプリカを作ろうをご覧ください。 |
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立体万華鏡を作ろう
| 立方体の万華鏡です。偏光フィルムや回折格子ファイルと組み合わせるとよりきれいに見えます。（工作の目安：1時間30分） |
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暗やみで光る切り絵を作ろう
| 光る星座板と同じ畜光シートを使って壁に飾れるフレームを作ります。写真のLサイズの半分の大きさのフレームで作りました。新しいバージョンはLサイズのフレームで作りま した。（工作の目安：30分） |
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太陽電池でくるくる回そうソーラーテーブル
| 太陽電池で動く回転テーブルを作ります。「晴れるとまわる 太陽光発電インテリア」の進化版です。ギアで減速するのでゆっくり回転します。（工作の目安：1時間30分） |
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光るクリスマスツリーを作ろう!!
| ワンチップマイコンでLEDを制御した卓上型クリスマスツリーです。LEDの光り方をスイッチで変えることができます。（工作の目安：1時間30分） |
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ソーラーミニ行灯をつくろう
| 太陽電池で発電しスーパーキャパシタに電気を貯めます。夜になると行灯（LED）が自動的につきます。また、LEDはキャンドルICにより揺らめいており、ろうそくの光の ように見えます。全国高等専門学校第2回小中学生向理科技術開発コンテスト最優秀作品です（工作の目安：1時間30分） |
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カラフルLEDミニ行灯をつくろう
| ソーラーミニ行灯を大量生産型の工作向きにアレンジしました。電源は単三電池用しています。LEDは明るいので部屋を暗くする必要がありません。比較的工作は簡単なので1 年生からできます。準備が簡単で大量生産でき羽渕研究室の定番の教材となっています。（工作の目安：30分〜1時間） |
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ソーラーブランコをつくろう
太陽電池で動くブランコです。室内光でも動作します。ボビンに銅線を巻いたコイルに間欠的に導通させることでブランコを揺らせます。本当はブランコを回転させたかったので すが、気まぐれにしか回ってくれません。（工作の目安：1時間30分）
リフレッシュ理科教室の「ユラユラゆらそう!電磁ブランコ」の太陽電池バージョンとなります。 |
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しゃべって楽しい電気糸電話
| 糸電話の糸で電線にしました。「たるんでも大丈夫 圧電式糸電話」との違いは増幅回路があることです。これによりインターホンのように使用することができます。1Fと2F において使えばとても便利！！工作の目安：1時間30分） |
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ソーラーシーソーを作ろう
| 室内でも動作する太陽電池を使ったシーソーです。電磁石と磁石の反発を利用して板が動きます。リードスイッチを用いて電磁石をオンオフしています。工作の目安：1時間30分） |
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光るアクリルスタンド
| 青色LEDで蛍光ペンで書いた絵を光らせます。絵は水性インクが書きますので書き直しが簡単にできます。（工作の目安：1時間） |
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展示用教材
ケルビン発電機
ケルビン発電機は、1859年にイギリスのケルビンによって発明された発電機です。この発電機は、水滴を垂らすだけで発電する面白い装置です。この発電では静電誘導という現象と、蛇口から流れ出る水が途中から水滴になる現象を巧みに利用しています。展示では、ケルビン発電機で発電した電気を使ってネオン管を点灯させます。
教材の詳細は、ケルビン発電機をご覧ください |
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教材（リフレッシュ理科教室）
応用物理学会東海支部のリフレッシュ理科教室で羽渕が発 案した教材を紹介します。
何がでるかな？ ふしぎな光るミラー (令和2年)
| 「光るアクリルスタンド」を愛工大の中野先生と共同で応用物理学会用にアレンジしました。大きな違いは書いた絵をハーフーミラーで覆ってLED が点灯した時だけ絵が見えるようにしたところです。 |
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ゆらして発電☆LEDシグナル(平成28年)
| 踏み切りの警報器（シグナル）にヒントを得て、「電車の振り子」をゆらすと圧電素子が電気を発生させてシグナルの赤いLEDが交互に点灯しま す。 圧電素子は、THRIVE「高効率振動発電素子」を用いています。 |
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回して再生!LEDレコード(平成27年)
| 円盤に書かれた音の波形を読み取って音を再生させます。波形は円盤に円形の形で印刷されており、これにスリットを通して赤外線LEDを当て、その反射光を電気信号に変えて増幅させています。 |
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ぎったんばっこん!ふしぎな電磁シーソー(平成25年)
| 「ソーラーシーソーを作ろう」の前に考えた教材です。シーソーの右側は左側より重くなっています。右側がコイルに触れるとトランジスタのベース 電流が流れて、トランジスタがオンになります。このときコイルに電流が流れシーソーの下側にある磁石と反発する仕組みになっています。 |
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ユラユラゆらそう!電磁ブランコ(平成23年)
| ブランコに乗ったお猿が磁石のちからで枝にぶら下がっています。お猿が揺れるとタイミング良く電磁スイッチが働き、お猿の揺れが大きくなります。お猿の揺れに合わせて発光ダイオードが光ります。 |
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