家庭における電力調査　解説授業時の実験

　まず，定番メカ『手回し発電器　ゼネコン』で，豆電球を光らせます。電球をつけるには仕事が必要であることを理解してもらいます。そして，次にラジオです。当然ラジオは動作するのですが，生徒にはやはり不思議なようです。ラジオが鳴る原理は，豆電球がつく原理に比べてはるかに複雑ですが，それはおいといて，電源は必ずその機器を動かす為のエネルギーを供給している。という点を確認します。
　つけっぱなしになかなかできない無駄のないラジオだろ？というと生徒は笑いますが，ちゃんと実用化もされています。生協で購入しました災害等緊急時用ラジオライトです。

　さて，いよいよ家庭用１００Ｖ交流電源をコンセントから利用する電気機器の，使用エネルギーを調べます。そのために積算電力計を使い，そのメーター部とその下の回転円盤部分をビデオカメラで撮影し，写真のようにテレビで大写しにして実験をします。積算電力計は，石川県の実験名人竹中先生が，交流においてはコンデンサーもコイルもエネルギーを使用しないことを演示するために，秋葉原で購入したものを無期限借用しています。今後は，学校に自動販売機をおいている業者に使用期限が終了したものを譲っていただけないものか交渉しようと思っています。（これまた神奈川県の実験名人山本先生のアイデアです）
　まず，ラジカセで激しい曲調のＣＤを大きな音量でかけます。それによりどの程度エネルギーが使用されるでしょう。もちろん短時間ではメーターは全く動きません。しかし，下の円盤は（本当にゆっくりですが）動きます。これで十数ワットの使用を体験してもらいます。大きな音を作るためのエネルギーをつかんでもらいます。
　次は，ブームスタンドの１００ワット電球です。円盤は素早く動き出します。激しい音楽を聴くよりも光を作ることははるかにエネルギーを必要とする。という点を確認します。光を作るという意味では，テレビも電球の仲間で，実際にテレビの消費電力を確認すると，電球と同様のペースで円盤が回転するのが確認できます。
　そして最後は，ドライヤーです。ドライヤーは最初のスイッチオンで送風になります。そのときのエネルギー消費は少ないのですが，スイッチをさらに入れ替えで熱風を送ると，その途端，ものすごい勢いで回転し出す円盤が確認できます。数百ワットのレベルです。
　一般に，音より光，光より熱を作るのに多くの電気エネルギーを必要とする。という点を確認します。
　さて，ならばエアコン・クーラーはどうなのでしょうか。一見，クーラーは熱を吸収しているように見えますが，，，。クーラーを持ってきて確かめることはできないのですが，クーラーは大変な電気エネルギーを必要としていることを納得してもらうべく，以下の実験をします。

　気体を圧縮すると温度が上がることは，これまた定番圧気発火器を使って，気体を膨張すると温度が上がることは雲の発生実験で説明します。ペットボトルの中に水と線香の煙（核になります）を少し入れて，フィズキーパーで加圧します。５０から６０回ポンピングしてシュッと栓をゆるめると，ペットボトル全体に白く霧ができるという実験です。（マルヨネ，実は８０回程ポンピングしてフィズキーパーを壊したことがあります。ご注意下さい。）

　室内機では気体を膨張させ低温にして冷風を作る（それによりガスは熱を吸収），室外機では気体を圧縮して高温にして熱風を作る（それによりガスは熱を放出）。その繰り返しで，低温物体から熱を奪い，高温物体がそれを吸収するという自然現象では起こらない熱の移動をしていることを説明します。その際，写真のように圧縮・膨張を四苦八苦で行っているマルヨネの代わりに仕事をするエネルギーを供給しているのが電源で，マルヨネが汗をかくように，発熱を伴い，室内機で吸収する熱と電気エネルギーが熱に変わったものの両方が室外に排出されることを説明します。やはり，クーラーは電気エネルギーで熱を運びかつ，熱を作るメカであること，故にその電気使用は膨大になることを理解してもらおうというわけです。
　以上が，実験の概要です。