太陽光パネルを用いて L E D の点灯・点滅実験をしよう

再生可能エネルギーは自然活動などによって絶えず供給されており、環境にやさしいことや、地球温暖化防止にも役立つものとして注目されている。その再生可能エネルギーを知ってもらい、それについて考えてもらう機会をつくる。日常的に使っている電化製品には半導体技術が使われており、それは電子回路に組み起こすことができる。この技術の基本を学び、普段使っている電気エネルギーを生成しながら、省エネなどを考えてもらう機会にしてもらう。

60分の授業を想定し、講義、実験を行う。
(1)太陽光パネルを含む再生可能エネルギーの説明5分
(2)太陽光パネルの使用方法の説明と実験5分
(3)太陽光パネルを用いてLEDを点灯25分
ブレッドボード展開図の紙を配り、半導体とブレッドボードの説明をしたのちバイポーラトランジスタやnMOSトランジスタをスイッチとして用いて回路を作製してもらう。電源は太陽光パネルを使用する。
(4)LED点滅回路を作製25分
バイポーラトランジスタを用いたLED点滅器の回路を作製してもらう。ブレッドボード展開図の紙を配る。電源は引き続き太陽光パネルを使用する。回路が完成したら、容量の違うコンデンサに変えLEDの光り方の違いを観察してもらう。次にブレッドボードの特徴を理解してもらいながらLEDの数を増やしてもらう。

エネルギーを作ることと、エネルギーを使うことを同時に考えることができる出前授業である。講義だけでなく、ものづくり、実験などを実施して興味をもってもらう。実験の中で改良なども行い、より理解を深めてもらえるような出前授業になっている。最新のエレクトロニクス技術についても学ぶ機会を作れるように資料を作成し配布する。回路を低電力で動かすためにどうしたらいいのかを考えてもらうための資料も配布する。作製した回路は持って帰ってもらって良いこととし、多くの学習機会が得られる内容になっている。

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