CCN 寺子屋自由研究ラボ理科・実験炭電池を手作りする
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炭電池を手作りする

🔬 理科・実験

炭電池を手作りする

🚀 小4〜6年生向け ★★☆ ⏱ 準備30分 / 実施1〜2時間

備長炭・アルミホイル・食塩水を使って、電気が生まれるしくみを調べる実験です。

電池は、化学反応(かがくはんのう:物質が別の状態に変わること)によって電気を取り出す道具です。炭電池では、備長炭、アルミホイル、食塩水を使って小さな電気を作ります。アルミニウムが反応し、電子(でんし:電気のもとになる小さな粒)の動きが生まれることで、LEDなどを光らせられる場合があります。身近な材料から電気ができることを体験でき、災害時の電源や電池のしくみにもつながる研究です。

必要なもの

材料分量代替案
備長炭長さ10〜15cmを1本木炭1本
アルミホイル20cm×30cmを1枚アルミカップ2枚
キッチンペーパー2枚ティッシュ4枚
食塩10g食卓塩10g
100mL水道水100mL
LED1個電子工作用LED1個
導線2本ワニ口クリップ付き導線2本
テープ20cm輪ゴム2本
紙コップ1個小さな容器1個
記録用紙A4用紙2枚ノート2ページ

手順

1

食塩水を作る

何をする:電気を通しやすい液を作ります。

どうやる:紙コップに水100mLと食塩10gを入れ、塩が見えなくなるまで混ぜます。

なぜ:食塩水は電気を通しやすく、電池の反応を助けます。

2

備長炭を包む準備をする

何をする:炭の表面に食塩水をしみこませる部分を作ります。

どうやる:キッチンペーパー2枚を食塩水にひたし、軽くしぼります。

なぜ:食塩水が炭とアルミの間にあることで、電気が流れやすくなります。

3

炭にキッチンペーパーを巻く

何をする:備長炭に湿った紙を巻きます。

どうやる:備長炭の中央10cmほどに、食塩水をしみこませたキッチンペーパーを巻きます。

なぜ:炭とアルミホイルが直接ふれないようにしながら、反応に必要な液を入れるためです。

4

アルミホイルを巻く

何をする:電池のもう一つの材料を作ります。

どうやる:キッチンペーパーの上からアルミホイルを巻きます。ただし、炭の両端2cmは見えるようにします。

なぜ:炭とアルミが別々の電極(でんきょく:電気が出入りする部分)になります。

5

導線をつなぐ

何をする:電気の通り道を作ります。

どうやる:1本の導線を炭の見えている部分に、もう1本をアルミホイルにクリップでつなぎます。

なぜ:電気は、電池から導線を通って流れます。

6

LEDにつなぐ

何をする:電気ができているか確かめます。

どうやる:導線の先をLEDにつなぎます。光らない場合は、LEDの向きを逆にします。

なぜ:LEDには電気が流れる向きがあるため、向きが逆だと光りません。

7

明るさを記録する

何をする:LEDが光ったかを記録します。

どうやる:「明るい・少し光る・光らない」の3段階で書き、写真を撮ります。

なぜ:電気の強さを目で見て比べるためです。

8

条件を変える

何をする:食塩水の濃さで違いを調べます。

どうやる:食塩5g、10g、20gを水100mLにとかした食塩水で同じ実験をします。

なぜ:食塩の量によって電気の流れやすさが変わるか調べられます。

観察ポイント・記録の取り方

食塩の量水の量LEDの明るさアルミの変化気づいたこと
5g100mL
10g100mL
20g100mL

つまずきやすいポイント

⚠️ LEDが光らない

なぜ:LEDの向きが逆、または導線がしっかりつながっていないことがあります。

対処:LEDの向きを逆にし、クリップの接続を確認します。

⚠️ 炭とアルミが直接ふれる

なぜ:直接ふれると、うまく電気を取り出せないことがあります。

対処:キッチンペーパーを間にはさみます。

⚠️ 食塩水が少なすぎる

なぜ:反応が起こりにくくなります。

対処:キッチンペーパー全体がしっとりする量をしみこませます。

発展アイデア

  1. 食塩水、酢、レモン汁でLEDの光り方を比べる。
  2. 炭の長さや太さで電気の強さが変わるか調べる。
  3. 炭電池を2本直列につないでLEDの明るさを比べる。

安全上の注意

まとめ方(発表・レポート)

炭電池の写真と、電気が流れる道すじの図を入れます。

「炭」「アルミ」「食塩水」の役割を分けて説明すると、分かりやすいレポートになります。

タイトル例:

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