電 池 の 研 究
1.研究の動機
理科の授業で電池について勉強したのでもっと詳しく調べてみたかった。
2.研究のねらい
(1)電極の違い(電極の種類、面積、間隔)によって、電圧、電流がどのように変化するか。
(2)電解質の違いによって電圧、電流がどのように変化するか。
3.方 法
(1)電解質、金属板、電圧計、電流計を用意する。
(2)電解質に金属板を入れる。その際、入れる面積、金属板の間隔を変え、電圧、電流の変化を調べる。
(3)電解質を変えてみる。その際の電圧、電流の変化を調べる。
(4)金属板を変えてみる。その際の電圧、電流の変化を調べる。
4.結 果
表1 電極を入れる面積と電流・電圧(電解質溶液 5%塩酸 電極 Cu Zn)
面積(電極を入れる深さ×幅) | 電流(mA) | 電圧(V) |
1cm × 5cm | 0.138 | 0.53 |
2cm × 5cm | 0.139 | 0.53 |
3cm × 5cm | 0.140 | 0.53 |
4cm × 5cm | 0.141 | 0.53 |
5cm × 5cm | 0.142 | 0.53 |
表2 電極を入れる間隔と電流・電圧(電解質溶液 5%塩酸 電極 Cu Zn)
間隔 | 電流(mA) | 電圧(V) |
1cm | 0.138 | 0.53 |
2cm | 0.139 | 0.57 |
3cm | 0.140 | 0.60 |
4cm | 0.141 | 0.62 |
5cm | 0.142 | 0.67 |
表3 電解質の濃度と電流・電圧(電解質溶液 塩酸 電極 Cu Zn)
電解質の濃度 | 電流(mA) | 電圧(V) |
5% | 0.138 | 0.53 |
1% | 0.060 | 0.14 |
0.5% | 0.038 | 0.08 |
0.1% | 0.015 | 0.02 |
0.05% | 0.008 | 0.01 |
0.01% | 0.004 | 0.0・ |
H2O(0.0%) | 0.000 | 0.00 |
表4 金属板の種類を変えたとき
Zn | Al | Fe | Cu | |
Zn(亜鉛) | +Al −Zn | +Fe −Zn | +Cu −Zn | |
Al(アルミ) | +Al −Zn | +Fe −Al | +Cu −Al | |
Fe(鉄) | +Fe −Zn | +Fe −Al | +Cu −Fe | |
Cu(銅) | +Cu −Zn | +Cu −Al | +Cu −Fe |
5.考 察
(1)電極を入れる面積と電流・電圧について
電圧は一定、電流は面積が大きくなると増加
(2)電極の間隔について
間隔が広くなると電圧・電流ともに少し増加
(3)電解質水溶液の濃度について
濃度が高くなると電流・電圧ともに増加
(4)電極となる金属板の種類について