導入演示実験（交流）
471-001 交流
■準備物：オシロスコープ、手作りコイル、棒磁石。
◆演示法：交流の発生の原理を手巻のコイルを回転させてオシロスコープで見る。
棒磁石を所定の位置になるよう生徒に持たせる。軸棒を約180゜くらいに左右に交互に
ゆっくりくるくる回すと、ＡＢ両端子間に誘導起電力が生じ、オシロスコープの
画面で観察できる。この時、起電力は非常に小さいので、
オシロスコープの電圧レンジを調節しなければならない。
471-002 交流
●概要：モータ－を回転させて交流が発生しているのをシンクロスコープで観察する。
■準備物：シンクロスコープ、モーター
472-001 コンデンサーのリアクタンス
■準備物：１.５μＦ２５０Ｖのコンデンサー４本，２個直列，１個，２個並列，４個並列
◆演示法：コンデンサーの容量との関係を求める。いくつかのコンデンサーを
接続して，合成容量の異なるコンデンサーをつくり，図のような装置を組み立てる。
コンデンサーと電球を直列にして１００Ｖ６０Ｈｚの交流を流したときの電球の明るさの
違いからコンデンサーの容量とリアクタンスの定性的な関係をしる。
容量の大きなコンデンサーほどリアクタンスが小さくなり電球は明るくなるが，
同時に電球の抵抗も増す（抵抗率の温度係数）ので，電球の明るさの増加は
やや押えられた感じになる。
472-002 コンデンサーは交流を通す
しかも何Ωの抵抗の役割をするのかを実演する。
■準備物：スライダック、コンデンサー（100μＦ ３個を直接接続したもの）、
100Ｗ電球
◆演示法：Ｂ点をＡ点へ接続したり、Ｃ点へ接続したり手でクリップをつまんで
交換する。電球はコンデンサーを含んだ回路の時は、電球が暗くなるのがよくわかる。
これにより、コンデンサーは交流を通し、しかも抵抗の役割をもしていることが
よくわかる。これは、授業の理論展開の前にやれば、効果的である。
472-003 コイルのリアクタンス
■準備物：切替スイッチと６Ｖ電球（大型のものがよい），実験用コイル（1000回巻），
鉄芯として自転車のスポーク２，３本
◆演示法：コイルの自己インダクタンスとの関係を調べる。
装置を組み立て，実験用コイルとＡＣ電源・ＤＣ電源を接続する。
①直流の場合－コイルに鉄棒・鉄芯を抜き挿ししても電球の明るさは変化しない
②交流の場合－コイルに鉄棒・鉄芯を抜き挿しすると電球の明るさが変化する
（コイルの自己インダクタンスとリアクタンスの関係）
472-004 コイルのリアクタンス
●概要：コイルは交流を通す。コイルは抵抗の役割をする。これを実演する。
■準備物：スライダック、1000回巻きコイル、鉄心、100Ｗ用電球
◆演示法：スライダックの出力を一定にしておいて、コイルの中へ鉄心を出し入れすると電球は
明るくなったり暗くなったりする。この実験により、コイルは確かにＬω［Ω］としての役割を
しているのがよくわかる。交流の理論を先に展開した後、これを見せると生徒たちは交流理論も
すばらしいものだと納得しながら満足感をもって観察していた。
472-005 交流回路
●概要：直列共振が起こることを、OHPの電流計の読みから、確認させる。
■準備物：OHP用交流電流計（最大１Aレンジにしておく）、スライダック（出力０～１３０Vのもの）
コイルと鉄芯（０．１～０．０１Hまで可変する）、ニクロム線（２０Ω程度）
コンデンサー１３０μF（１００μと１０μ３個で合成した）
◆演示法：図のように回路を作って、鉄芯を出し入れしてやると、あるところで
電流計の読みが急に最大になる。これが直列共振である。
▲参考：コンデンサーに１３０μFを使用したのは、まずコイルに中ほどまで鉄芯を入れたときの
自己インダクタンスL［H］を測定した。コイルに交流を流し、Lを求めた。
Lω－１／Cω＝０よりCを計算すると約１３０μFとなり、この計算どおりに鉄芯を中ほどぐらい
挿入した時、電流は最大値を取った。
473-001 電気振動
■準備物：コンデンサー0.47μＦ，コイル500回巻き，シンクロスコープ。
◆演示法：コンデンサーとコイルで振動回路をつくり，シンクロスコープで、
減衰する電気振動を観察する。掃引はＮＯＲＭＡＬにする。
473-002 振動回路
●概要：LC並列回路に生じる電気振動をシンクロスコープで観察する。
■準備物：シンクロスコープ、１．５V乾電池（２個）、乾電池ホルダー（２個）
１０μFコンデンサー、コイル、鉄芯、導線
◆演示法：導線端子AをB点に接触させておいてA点をB点から離した瞬間、電気振動
がおこり、シンクロ画面に波形が現れる。
コンデンサーの容量の大きさ、鉄芯を入れた場合と入れない場合で波形が異なる。
（固有振動数ｆ０＝１／２π√LCなのでLが大きいとき波形は粗くなる）
▲参考：シンクロのレンジ（Hor DisplayA、AC、CH１、５μｓ、１０ｍｓ、１ｍV）
