実験教材

Ⅰ 光る携帯電話アクセサリーを作ろう

完成品
 携帯電話のアンテナで受信中（動画）
　
　ご存じのとおり，携帯電話のアンテナに付けるアクセサリーです。送受信するときに出る電波のエネルギーで光ります。
　今回は，なるべく簡単で，短時間で作れ，電波を実感することができる教材として導入します。生徒たち自身が実際に製作することで，ものづくりを体験し，なおかつ実験もできます。実際に授業を行いましたが，生徒たちの興味・関心を高めることができました。製作の前に発光ダイオードの整流作用の確認実験を入れても効果があるようです。

目的 携帯電話で送受信するときに光る携帯電話アクセサリーを作り，その基本原理，電波（電磁波）とエネルギーの関係を見る。また，ダイオードの基本的な性質を知る。
必要なもの 携帯電話（800MHzのものがよい）
発光ダイオード1個（高輝度発光ダイオードの方がきれいでわかりやすい。）
ショットキーバリアダイオード（1SS108)1個
エナメル線（直径1mm，約20cm）1本，紙ヤスリ，ハンダこて，ハンダ

※ショットキーバリアダイオード（1SS108)
　金属と半導体との接合によって生じるショットキー障壁を利用したダイオードである。
　多数キャリアによる動作のためPN接合ダイオードに比べると順方向の電圧降下が低く，スイッチング速度が速いという特長をもつ。
　このダイオードはスイッチング特性が優れているため，現在ではオーディオ機器の電源回路やスイッチング電源で主に使用されている。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』より

　
　
生徒用ワークシートはこちら
製作の手順
① エナメル線でコイルを作る。
携帯アンテナと同じ大きさのもの（例　ボールペンなど）を使ってエナメル線を４～５回まく。
コイルの両端は，紙ヤスリで磨いておく。		 　コイルを巻いた状態
② ここが Point!
発光ダイオードの＋極（足が長い方：アノード）とショットキーバリアダイオードの－極（カソード）をハンダ付けする。

（注）熱でダイオードを壊さないようにしましょう。		 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ダイオードの接続
※教師の方で準備をしておくと，失敗が
少なく，時間短縮にもなる。
（作製時間　1個当たり約３分）
③ ②で作ったダイオードと①のコイルをハンダ付け。
（ダイオードやコイルの余分な部分は，ハンダ付けしてから切りましょう。）
実験・観察
１ 携帯電話アクセサリーを携帯電話のアンテナにセットして，携帯電話を使ってみよう。
実験前予想 次の実験を行う前に，どうなるかを予想し，ワークシートに記入しましょう。
２ アンテナから携帯電話アクセサリーを外した状態で，アンテナに近付けたり遠ざけたり，向きを変えてたりして光り具合を観察してみよう。（直接手で触っていると，あまり光りません。）
(発展） 更によく光るようにするにどのような工夫が必要か。考えてみよう。
※備考
・　携帯電話は800MHz帯のものでアンテナが付いているものが分かりやすいようです。その他の周波数帯の携帯電話では反応が分かりません。
・　コンデンサー(100pF程度）を接続するとより性能が上がります。
　
◇参考 岡山県教育センター　高等学校物理教育支援　携帯電話用インジケータの製作
（http://www.edu-c.pref.okayama.jp/sien/kyouka/rika/buturi/keitai/kozasiryo/PAGE001.asp）