センサーを使ったコンデンサーの充放電実験（イージーセンスV-Hub）
サイエンストレーナーの桑子研です。
バカロレア校ではセンサー機器をつかった実験が一般的です。私も数年前、群馬国際アカデミーの理科の授業を見学させていただきました。そのところ、単振動の実験をみさせてもらいましたが、センサーを使って周期を測定していて、また生徒はグラフ電卓を一人が１つずつ持ち込んでいたのが印象に残っています。
高価なセンサー機器です。予算のこともあるので、センサーを少しずつ買い集めていき、とうとう生徒の班の数のセンサーがそろいました。そんなわけで満を持してのセンサーをつかった生徒実験を行いました。
私がやりたかったのがコンデンサーの充放電実験。いままでは電流計を用いて行っておりましたが、アナログであり、何度も確認をしながら、I-tグラフを描いていました。それがイージーセンスを使えば、リアルタイムに放電曲線が描かれていくところがやはり感動です。
iPadとはBluetoothで無線接続ができます。
１時間のうちに何度も実験ができるというセンサー機器の特徴を使って、３種類の抵抗（１０オーム、５オーム、２０オーム）で放電をさせて放電曲線の様子を見てみました。
まずは充電をして…
放電時にイージーセンスの電流センサで、回路に流れた電流を計測します。
電流センサは無接続でもはじめに０ｍAになっていないので、補正が必要です。
実験後に領域積分で、コンデンサーに溜まっていた電気量を見積もってから、電気容量を計算すると、１Fに近い数字となりました。
放電曲線です。最大値がすぐにわかります。
積分も一発でできてすばらしい。今までは長方形をつくっての手計算でした。生徒もこの機能には驚いていました。
手計算もそれはそれで意味がある作業だとは思っています。が、時間がかかる…。
こちらは抵抗を２０Ωにしたときの放電曲線
こちらがその結果です（生徒のグラフと結果）。
グラフの概形です。
これは別の班のグラフの概形。
それぞれのデータから電気容量を求めるとこのような結果に。
こちらは別の班の結果です。
領域積分をすると、どの抵抗を使っても4000mCに近い数字になるとことが面白いですね。誤差率はとりあえず出させてみました。
こちらの理論についても合わせてご覧ください。
科学のタネを発信中！
ニュースレターを月１回配信しています。
[subscribe2]
登録はこちらから
２月のイチオシ実験！梱包材で遊ぼう！
- 静電気の時期になってきました。子供と一緒に梱包材で盛り上がろう！→ やめられなくなる！静電気実験２０
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 科学監修をした番組が放送予定です。
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） サイエンスショー予定
- 各種SNS X(Twitter)／instagram／Facebook／BlueSky／Threads
Explore
- 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。
- 理科の教材… 理科教師をバックアップ！授業の質を高め、準備を効率化するための選りすぐりの教材を紹介しています。
- Youtube…科学実験等の動画を配信しています。
- 科学ラジオ …科学トピックをほぼ毎日配信中！AI技術を駆使して作成した「耳で楽しむ科学」をお届けします。
- 講演 …全国各地で実験講習会・サイエンスショー等を行っています。
- About …「科学のネタ帳」のコンセプトや、運営者である桑子研のプロフィール・想いをまとめています。
- お問い合わせ …実験教室のご依頼、執筆・講演の相談、科学監修等はこちらのフォームからお寄せください。
