Visualizing Electricity’s Chase! Experience the Magic of AC Circuits in Scratch – Understanding Phase Shift

I’m Ken Kuwako, your Science Trainer. Every day is an experiment.

Electricity powers our modern lives, yet visualizing how it actually moves can be a real challenge. In the world of “Alternating Current” (AC), voltage and current dance together in a mysterious, rhythmic chase.

Have you ever felt your head spin during a science class when the teacher mentioned “phase”? It’s perfectly normal to feel lost when people start talking about electricity “leading” or “lagging.” To clear the fog, I’ve created simulations that visualize these electrical movements as rotating circles. Once you see it this way, complex AC circuits start to look less like scary math and more like a fun set of dance steps!

Resistors: A Perfectly Synced Duet

First, let’s look at the most straightforward component: the Resistor. When you apply AC voltage to a resistor, the current and voltage stay in perfect phase.

Think of it as two dancers moving their arms and legs in total synchronization, hitting every beat at the exact same moment. In the simulation, you’ll see two needles overlapping perfectly as they spin. Give it a try and feel that satisfying sense of zero lag!

Capacitors: Where Current Rushes Ahead

Next up is the Capacitor, a device that stores electrical energy. Here, something peculiar happens: the current actually starts spinning before the voltage.

Why? Think of a capacitor as a “water bucket.” For the water level (voltage) to rise, you must first pour the water (current) into the bucket. That’s why the current takes the lead while the voltage follows behind. Watch the simulation to see the current needle “racing” ahead of the voltage.

Inductors: The Laid-Back Lead of Voltage

Finally, we have the Inductor, which is essentially a coil of wire. This is the opposite of a capacitor: the voltage leads the current.

Inductors have a bit of a stubborn personality—they hate changes in current. When you try to push electricity through, the coil fights back, meaning it takes a while for the actual flow to get moving. Consequently, the “pushing force” (voltage) rises first, and the “actual flow” (current) eventually catches up.

The unique “personalities” of electricity can be hard to grasp through textbook formulas alone, but seeing them in motion makes everything click. If you know any students struggling with physics, please share these simulations with them. It turns the invisible world of electricity into something they can truly feel and understand.

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３月のイチオシ実験！

• 押し花を作ろう！：梅や桜の花の押し花を作ってみましょう。特別なケースに入れると、長く保存できて、しおりにもなります。

テレビ番組・科学監修等のお知らせ

• 「月曜から夜更かし」（日本テレビ）にて科学監修・出演しました。
• 2月27日放送予定「チコちゃんに叱られる」（NHK）の科学監修しました。

書籍のお知らせ

• 1/27 『見えない力と遊ぼう！電気・磁石・熱の実験』（工学社）を執筆しました。
• サクセス15 ２月号にて「浸透圧」に関する科学記事を執筆しました。
• 『大人のための高校物理復習帳』（講談社）…一般向けに日常の物理について公式を元に紐解きました。特設サイトでは実験を多数紹介しています。※増刷がかかり６刷となりました（2026/02/01）
• 『きめる!共通テスト 物理基礎 改訂版』（学研）…　高校物理の参考書です。イラストを多くしてイメージが持てるように描きました。授業についていけない、物理が苦手、そんな生徒におすすめです。特設サイトはこちら。

講師・ショー・その他お知らせ

• 3/20（金）　日本理科教育学会オンライン全国大会2026「慣性の法則の概念形成を目指した探究的な学びの実践」について発表します。B会場 第３セッション： 学習指導・教材（中学校）③　11:20-12:20
• 7/18（土）　教員向け実験講習会「ナリカカサイエンスアカデミー」の講師をします。お会いしましょう。
• 10/10（土）　秘密兵器「帯電ガン」が炸裂！ビリビリ！ドキドキ！静電気サイエンスショー＠千葉市科学フェスタ（午後予定）
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• 楽しい実験…お子さんと一緒に夢中になれるイチオシの科学実験を多数紹介しています。また、高校物理の理解を深めるための動画教材も用意しました。
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