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6月29日(月)

第4回物理課題研究「ダニエル電池の起電圧の測定 其の弐」

今回のダニエル電池

ZnSo4・・・20%,CuSo4・・・10%

○基準の乾電池(起電圧1,5V)が2個のとき

標準電池(乾電池1個1,5V)・・・59,0cm

ダニエル電池・・・25,5cm

よってダニエル電池の起電圧は

(25,5/59,0)×1,5=0,65(v)

○基準の乾電池3個のとき

標準電池・・・40,0cm

ダニエル電池・・・13,5cm

よってダニエル電池の起電圧は

(13,5/40,0)×1,5=0,51(v)

 

☆なぜだろう?前回よりも1,1v(理論値)から遠ざかってしまった。

もしかしてZnSo4の濃度の方が高いのがいけないのだろうか?

→今度はCuSo4の方をこくしてやってみよう。


6月26日(金)

3日目 626 金曜日  曇り時々雨

  

 電位差計を作り、ダニエル電池の起電圧を測定するのが今日の目標。

初めての試みである。どんな感じでやっていけば良いのか、それを把握するための実験ができれば十分……だろう。(こんな呑気に構えていてはいけないような気もするが。)

今日はちゃんと昼休みのうちに要るものを準備した。……当たり前か??

電位差計作りとダニエル電池作りは同時進行。

 

<電位差計づくりに使ったもの>

 メートルブリッジ、抵抗箱、検流計(「ケンリュウケイ」くらい漢字変換一発でやってくれぇ)、起電圧既知の乾電池(=1.5V、導線、電池box

回路そのものは、ぱっぱっと出来た。が、そのまますべてが上手くいくわけがない。(…どうしていつもこうなんだろう?)

まず、基準となる標準電池に接続。可動切片を抵抗線上で滑らせ,検流計の指針が0を指す位置を見つける……のだが……。ないじゃないかーっ!! 教科書のうそつき!!

3人で考えても埒があかないので先生に尋ねた。「測定したいほうの起電圧が基準となるほうの起電圧よりぐっと低くないと、0となる位置は抵抗線上にはない」そうだ。(勉強不足でどうしてなのかは良く分からない。)

とりあえず基準の方の電池を2個にして,測定。→59.2cm0を示す。

次にダニエル電池に接続。測定。→37.1cm0を示す。

       CuSOZnSO4ともに10%.(硫酸銅も硫酸亜鉛も水和物。この値はそれを考慮していません。いいのかなぁ??)

とりあえずこの値で、ダニエル電池の起電圧 Xv をだしてみよう。 

Xv=(37.159.2)×1.50.940

あれあれ。一般的に言われている起電圧:1.1Vと一致しないではないか。

何がいけなかったのだろう。化学の某先生が、「濃度による起電圧の違いはないけれど、硫酸亜鉛水溶液が薄すぎたり、硫酸銅水溶液が濃すぎたりすると、電流がちゃんと流れなかったりする。最適な濃度・水溶液の質量っていうのはあるだろう」と前に言ってみえた。

とりあえず 次は水溶液の濃度を変えてやってみることにする。

う゛〜ん。実験の手順を上手く言葉で表現できない。実験中はこそあど言葉で通じちゃってるものだから…。何のことを表現しようとしているのか分かりづらいかと思いますが…頑張って解読してください。m(__)m


6月22日(月)

第2回:ダニエル電池の起電圧をはかる

硫酸銅、硫酸亜鉛ともに0,091%(質量%濃度)にして、実験書にのっていた「乾電池の起電圧の測定」の、乾電池をダニエル電池といれかえて実験をした。

結果、電圧は0,2vくらいになり実験書の方法では測定できないことが判明。つまり 、面倒くさいけど電位差計を作らなくてはいけない。

よって、ダニエル電池の起電圧を電位差計で測定し、教科書と値が同じことを証明する、というのに目的を変更しようと思う。

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6月19日(金)

 今日の課題研究はあまりにむなしかったので、全然らしくない形式のレポートとなってしまった。お許しください、こうするしかなっかたのです。

1日目 6月19日 金曜日 雨

 今日の目標は、とりあえずこれからの実験の目処を立てること。…のはずだった。溶液の濃度・体積などの見当をつけたかったのだ。が、事態は思わぬ方向へと進んでいった。

 水溶液相手の実験だからと、私達は物理室から、すべり抵抗器やら導線やらを抱えて化学実験室へと向かった。さあやるぞと、先生に声をかけてから、ダニエル電池のキットを取りにいくために、いざ講義室へ……と思ったら講義室では化学の授業が行われているではないか。昨日、実験室が使えるかどうかは確認したのだが、講義室の方は未確認だった。休み時間に準備するべきだった。

 仕方がないので、ためしに乾電池の起電力を測ってみることにした。

実験方法…実験書のとおり。

 ところが、これが新たなる悲劇を生むのであった。

 回路は比較的容易に出来あがった。えいっ!と最後のとこをつなげ、電流は流れるはず…だった…のに…。電流計の針が少しも動かない。何故だぁっ!! いろいろいじった結果、単に電池と電流計をつないでいた導線が朽ちていたためだ、ということが判明。泣きたくなった。

 気を取り直してやってみた。うん,今度は上手く行った。しかし、抵抗値を変えても電圧がほんの少ししか変化しないため、目盛りが上手く読み取れない。うむむむ。ダニエル電池でやるときこの辺のことを考えねば。

………そうこうしているうちに、1時50分になってしまった。大したことはやっていないのに、とても疲れた。

 課題研究。やはり、そんなに甘くはなかった。これから先、何が待ち受けているのだろうか…。

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電流-電圧の関係を利用した起電力測定実験の準備実験中


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