電飾はなぜ点滅するの? バイメタルとは
◆【わかりやすい解答】
(本日の準備は、”するめいか”です(笑))
クリスマスツリーのイルミネーションは、とてもきれいだよね。
なんで電球が光るのかは、覚えてる?
( こちら を参照下さい)
そうだね。物がとても熱くなると光るんだったね。
そして電球の中には、電気を通すと、すぐにとても熱くなる線が
入っていたんだよね。
”フィラメント”っていう名前だったよね。
昔の人も思ったんだろうね。 これがピカピカ光ったり消えたりしたら
きれいだろう!って、
そこで、きっと考えた。
どうやったら点いたり消したり出来るようになるんだろう?って、、、
光るためには、さっきも言ったように、物が熱くなるんだよね。
これを利用すれば、できそうだよね。(^^)
(やっとスルメの出番です)
昔の人が、これを見てひらめいたかどうかわからないけど、見ててね。
(スルメをあぶってください)
ほ〜ら。 曲がってきちゃったよね。
金属でも、物凄く熱くなると、こんなように曲がる金属があるんだよ。
(曲がらないのもあるよ)
これを、フィラメントの近くでスイッチにしちゃえば良いよね!
曲がっちゃう金属と、曲がらない金属がくっつくように置いておいて、
熱くなると曲がってしまう金属は、もう一つの金属から離れてしまうね。
そうすると、電気が流れなくなるから、電球が消えちゃうんだ。
電気が流れないから、しばらくすると、温度が下がって、元に戻る。
そうすると、またフィラメントに電気が流れる。
っていうのを、くりかえすから、点いたり消えたりするんだね。
電気を入れてないときに、電球を虫メガネでよ〜く見てね。
フィラメントの近くで金属が重なっているのが、見えないかな?
天才児ネット(もりした著)の本
【解説】
熱膨張率の異なる金属を貼り合わせた板を”バイメタル”と呼びます。
(bimetal) "bi”なので、通常は、2つの金属ですが、3つ以上の金属
から成る時もあるようです。
通常はアンバーと真ちゅうの組み合わせが一般的です。
本来は、金属なので、熱が加わると伸びるだけですが、
膨張率が高い金属を、膨張率の低い金属と貼り合せる事で、
曲がるように工夫されています。
そして、これを、曲がらない金属と重ね合わせてスイッチにします。
バイメタルは色々と利用されていて、電気器具の温度調節や、
水銀でない 温度計にも使われています。
そして、我々の世代では、子供の頃よく見たトースターにも
バイメタルが使用されていました。
温度が高くなると、バイメタルの作用により、スイッチが切られ
パンが、ポンッ!と飛び出したアレです。
(テーブルに落ちちゃう事もありませんでしたか?)
今はあまり見ませんね。ちょうど良いタイミングで、スイッチが
動作するように、設計者は、何度も調整したんでしょうね(^^)
懐かしいですよね。今の味気ないオーブントースターよりも
情緒ただよう感じで、いいですね。
最近流行のLEDの電飾は、もちろんバイメタルでの制御ではなく、
電子回路を組み込んだコントローラーによって制御しています。
実験で、実感すると理解はより深まります。
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★実験キット「電池と回路」 では、今回取り上げた、点滅する電球
フラッシュランプの実験が出来ます。(小学校低学年用)
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★実験キット「実験で学ぶ電気」では、
発光ダイオードや、レモン電池の実験などができます。
(小学校高学年・中学生向け)
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