実験 等電位線
１．目 的 クッキングホイルの上に電極を置き、その電極のまわりの同じ電位の点を見
つけて等電位線を描く。それをもとにして電界のようすを調べよう。
２．準備物 クッキングホイル（４０×２５cm程度）または導電紙、半紙またはグラフ用
紙、複写カーボン紙、リード線、検流計、直流電圧計、直流電流計、直流電源
１．操作の要点 クッキングホイル上に＋、−の電極を置き電圧をかけると、ホイル内に
電界ができる。その状態でクッキングホイル上の適当な２点に検流計か
らのリード線をあてると針の全く振れない点がいくつか見つかる。それ
らの点を探し出して等電位線を描く。
４．方 法
(1) 机上にカーボン紙、下向きにグラフ用紙、クッキングホイルを順に乗せセロテープ
等で固定する。
(2) 上図のように正しく配線をし、クッキングホイルの両端に電極を固定する。
(3) 電源を入れて電圧計、電流計の示度に注意し一定電圧にする。（電圧や電流の大き
さについては先生の指示に従うこと。）
(4) 検流計からのリード線の一方でホイルの中央を軽く押さえ、もう一方のリード線で
検流計の針の振れなくなる点を数カ所ていねいに探してそこを軽く押さえる。押さ
えた点はカーボン紙によりグラフ用紙に記録される。
(5) 次に検流計の針が２〜５目盛り振れる位置を探し出して、(4)で固定したリード線の
先をそこに移してから(4)の操作を繰り返す。
(6) (4)、(5)の操作を数回繰り返す。（２つの電極間をいくつかに等分した点をもとに
して描く方法もある。）
(7) 次にグラフ用紙をはずし、記録された点をなめらかな線で結ぶ。
(8) 実験をした電流の強さ、加えた電圧を記録しておく。
５．考 察
(1) 「検流計の針が振れない」ということは、電位がどうなっていることだろうか
(2) 描けた線は何であると考えられるか
(3) 電気力線と等電位線とは一般にどのような関係になっているだろうか
(4) 方法(7)で描いた線をもとにして電気力線を描き入れなさい。
６．研 究
(1) この実験で電極ではなく、金属板を用いて平行電極にすると等電位線はどうなるだ
ろうか（図１）
(2) クッキングホイルの中央部をくりぬき、等電位線を描いてみよう。（図２）
《補足》 等電位線
※準備について
クッキングホイルは弱いので、蓑虫クリップにつないだ所が破れやすい。蓑虫クリ
ップをセロテープで固定するとともに、できれば、ホイルとグラフ用紙とカーボン紙
を下敷きのような板に貼り、板ごとクリップで夾むとホイルの破れもなく測定しやす
い。
※測定について
検流計の一方のリード線をホイルの一点に固定する。次にもう一方のリード線の先
をホイルの表面をなでるように動かし検流計の針が０をさす位置を見つけて印をつけ
ていくとよい。
※データの読みとりについて
クッキングホイルは、抵抗値がほとんど０であるので、電圧計・電流計での測定が
できない。（クッキングホイルに変わる材料の検討が必要、水を使う方法も検討中）
