news/2011/「夏休み子ども理科実験・工作教室」を開催しました

夏休み子ども理科実験・工作教室

注意点

  • 使い終わったら電池を必ず外して下さい.
  • 電池をつないだままにして配線がはずれると,発熱する危険性があります.
  • LEDライトは,ケーブルの接続が弱いので,配線の取り扱いに気をつけて下さい.

光で音楽をかなでよう

  • 日付
    • 2011年8月9日(火),10日(水)
  • 時間
    • 13:00~17:00
  • 実験場所
    • 瀬田学舎 1号館4階431教室

完成写真

完成品の写真

  • LED は配布物とは異なります.

概要

  • これからのエネルギーとして,太陽電池が注目されています.太陽電池は光を電気に変えます.
  • では,その電気をスピーカーに流したらどうなるのでしょう?
  • 音楽を光で伝えることができます.これは可視光通信と言います.
  • ラジオにも使われている受信機の仕組みを学ぶとともに,光を当てることによって,音楽を奏でる装置を作ってみましょう.
  • ※スピーカーは配布しませんので,装置を家で使うときは,ご家庭で用意してください.

材料(電子部品)

ブレッドボード 1個
ジャンパー線 赤×3本,橙×3本,青×1本,白×1本
電池スナップ/電池 9V
ステレオミニプラグ/ジャック それぞれ1個
オーディオアンプ(LM386) 1個
可変抵抗(VR1) 10kΩ×1個
抵抗(R1) 27Ω(赤紫黒金)×1本
抵抗(R2) 220Ω(赤赤茶金)×1本
コンデンサ(C1) 1uF×1個
コンデンサ(C2) 22uF×1個
フィルムコンデンサ(C3) 3300pF×1個
コンデンサ(C4) 470uF×1個
発光ダイオード(LED) LEDライト1本
太陽電池 1枚

※数字の後ろについている記号

k キロ 1k = 1000
u マイクロ 1u = 0.000001
p ピコ 1p = 0.000000000001
V ボルト 電気の強さ
オーム 電気の通しにくさ
F ファラド 電気をためる量

ブレッドボード

  • 電子部品は「ハンダづけ」という作業で基板に取りつけます.これは,はんだを高温でとかすので,危険です.
  • なので今日は,部品をさすだけで回路が作れる「ブレッドボード」を使います.
  • ハンダづけをしないので安全に作業できますが,部品がくっついていないので,外れるかもしれません.

ブレッドボードの説明図

  • 図のように,指す場所があります.
  • 色のついている部分は,すべて中でつながっています.
  • 1つずつ,先生の言うことを聞いて,みんなで部品をさしていきましょう.

作り方

  • オーディオアンプとコンデンサは,向きに気をつけて,さしましょう.
  • 抵抗には向きはありませんが,色が読みやすいように,さしましょう.
  • それらの間を,ジャンパー線を使ってつなぎましょう.
  • ケーブルをつないで,できあがりです.

配線図

送信機の回路図

回路図

  • LM386 のICに対して,左からオーディオ信号が入ってきます.その信号を大きくして,右の5番から出力します.そして,そこにつながっているLED が光ります.

音声信号について

音声波形の説明図

  • オーディオ信号は,図のように波の形をしています.
  • たとえば,ピアノのまんなかのラの音は,440Hz といい,1秒間に440回もかわる波です.
  • そのため,LEDも同じように明るさがかわりますが,人間の目には速すぎて,わかりません.
  • 実は,蛍光灯も1秒間に60回(西日本の場合)ついたり消えたりしていますが,気づきませんよね.

抵抗のカラーコードの読み方

  • 抵抗(ていこう)は,その電気の流れにくさを色で表します.左から,10の位(くらい),1の位(くらい),10をかける回数,誤差(ごさ)を表しています.

抵抗のカラーコード

参考文献

  • 根岸 正文,LEDに声を乗せて空間を飛ばしてみましょう,CQham radio 増刊,エレキジャックNo.18,光電話で通信ゴッコしちゃお,pp. 39 – 47,CQ出版社

できあがり写真

  • 横から見た写真です.

横からの写真

  • 上から見た写真です.

上からの写真

  • 上から見た写真その2です.

上からの写真その2

添付ファイル