抵抗器は邪魔者じゃない！家電を守るヒーロー「可変抵抗」の仕組みに迫る

サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験。

オーディオの音量を上げたり、照明の明るさを調節したりするとき、私たちは何気なく「つまみ」を回していますよね。

でも、あの小さなつまみの中で、一体何が起きているか想像したことはありますか？実はそこには、電気を自在に操る「抵抗」という名の魔法が隠されているのです。今回は、中学生たちと一緒にその謎に挑んだ、ワクワクする授業の様子をお届けします。

鉛筆の線が電線に？「ためす君」で探る電気の通り道

まずは、電気の回路を自分の手で描くところからスタートです。使用するのは、LEDとボタン電池を組み合わせたシンプルな教材「ためす君」と、どこにでもある鉛筆です。

「紙に鉛筆で太く線を引いて、そこに電気を通してみよう！」 生徒たちは半信半疑ですが、実は鉛筆の芯の主成分である黒鉛（グラファイト）は電気を通す性質を持っています。しかし、金属のワイヤーほどスイスイとは通りません。線を長くたどればたどるほど、LEDの光は弱くなっていきます。逆に距離を短くすると、パッと明るく輝きます。この「距離によって電気が通りにくくなる」という実感が、音量つまみの正体である可変抵抗（ボリューム）を理解する大きなヒントになるのです。

抵抗は「邪魔者」ではなく「守護神」だった！

次に、少し刺激的な実験を行いました。「抵抗」という言葉を聞くと、何か進行を妨げる邪魔なものというイメージを持つかもしれません。そこで、手回し発電機を使って、あえてLEDを壊してみる活動を演示しました。勢いよく発電機を回すと、過剰な電流が流れてLEDは一瞬で焼き切れてしまいます。しかし、ここに一つ「抵抗」を挟むとどうでしょう？ どんなに一生懸命回しても、LEDは壊れることなく、安定して光り続けます。

生徒たちは、抵抗が大切な電子部品を過電流から守るブレーキの役割を果たしていることに気づき、その重要性を肌で感じてくれました。

ボリュームの正体を暴け！思考を深める10分間の沈黙

いよいよ本番です。実際の「つまみ（可変抵抗）」の中身がどうなっているのか、自分たちで回路図を予想して組み立てるワークショップを行いました。

授業の進め方でこだわったのは、以下のステップです。

・回路を一人で考える時間　10分 ・考えたことを順番に班の中で発表させる時間　3分 ・見つけた事実をクラスで共有する時間　3分

・班で考える時間　15分

特に「一人で考える10分間」は、教師としては手が止まっている生徒にヒントを出したくなる時間ですが、そこはぐっと我慢。この試行錯誤の空白こそが、生徒の脳をフル回転させます。その後、班ごとに意見を出し合い、自分たちの導き出した「ボリュームの仕組み」を発表してもらいました。

「あの家電も？」日常と授業がつながる瞬間

授業後の生徒たちの感想には、驚きと発見があふれていました。

参加した生徒の感想

教科書の中だけの知識が、目の前のラジオやAVラック、さらにはお気に入りのアニメのワンシーンと結びついた瞬間、理科は最高のエンターテインメントになります。

最後に、可変抵抗器（ボリューム）の内部の動きが非常に分かりやすく表現されているJavaシミュレーションをご紹介します。

可変抵抗器

アニメーションで視覚的に理解できるので、復習にも最適です。私たちの身の回りにある「ブラックボックス」を、これからも科学の目で見つめ直していきましょう！

お問い合わせ・ご依頼について

科学の不思議やおもしろさをもっと身近に！自宅でできる楽しい科学実験や、そのコツをわかりやすくまとめています。いろいろ検索してみてください！
・科学のネタ帳の内容が本になりました。詳しくはこちら
・運営者の桑子研についてはこちら
・各種ご依頼（執筆・講演・実験教室・TV監修・出演など）はこちら
・記事の更新情報はXで配信中！

科学のネタチャンネルでは実験動画を配信中！

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

体中に梱包材をはりつけてみよう！

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。