受賞年度 2018年度
受賞種別 優秀賞
所属・氏名 福岡工業大学 工学部 電気工学科 田島研究室

江口 卓弥(代表者)
下園 大貴  
入来 龍馬

対象学年 中学校1~3年生程度
教材の種類 実験装置
教材の目的

再生可能エネルギーの大量導入に伴い,様々な問題が浮かび上がっている。この問題の解決策として,蓄電デバイスが注目されている。本教材のスーパーキャパシタは,蓄電装置の一部として今後の利用が期待されている。本教材は,デバイスを作製する面白さと楽しさ,そして,電気の基礎を理解して頂き,電気と化学両方に興味を持ってもらうことを目指している。

教材の概要

本教材は,ホームセンター等で手に入る身近な材料を用いてスーパーキャパシタを作製することが可能である。スーパーキャパシタの作製を通じて,スーパーキャパシタの構造と原理を理解することができる。更に,電解液の調製等を通じて化学についても学び,セルの設計・加工,電極材料の作製を行うことができる。

実験では,作製したスーパーキャパシタを実際に充放電し,ハンドライトの点灯を行う。充電回路,放電回路の作製を行い電気回路の基礎を学ぶことができる。また,デジタルマルチメーターや電源装置の使い方も学ぶことができる。実際に,時間が経過するにつれて、デジタルマルチメーターの電圧指示値が下がっていき、ライトの光も徐々に弱まっていくことも確認ができる。

自らデバイスの作製から測定までを行うことによって,工学(電気・化学・材料)の魅力を知ってもらう。

オリジナリティ・アピールポイント

この教材は,身近な材料を用いて作製でき,作製工程も簡単であるというところが特徴である。

自分でスーパーキャパシタを作製することで,構造と原理を理解できるところがアピールポイントである。また,危険な薬品等は使用していないので,中学生でも安心して作製することができる。

電極の素材や電解液を変えたり,電極間距離を変えたりすることで,作製の自由度が高まり,スーパーキャパシタを作製する楽しさと面白さを学ぶことができる。

幅広い分野(電気・化学・材料)について学ぶことができる。

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