No.1 コンデンサーの爆発  
99.2.21.掲載 '89年〜実施 物理、電気 オリジナル

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@バチンと放電

理科室のどこかに、 30μF 200V 程度のコンデンサーはころがっていませんか。電解コンデンサを充電し、放電させるだけの実験です。 

やり方
@
AC100Vにダイオードをつないで、充電器とします。チクッと小さな音がして、充電完了です。
Aダイオードを接触させるのを止め、ドライバーでコンデンサーの端子同士をショートして、放電させます。火花を出して、バチンと大きな音で放電します。

注意点… かならず耐電圧を確認して下さい。

おまけ情報

200μF 400V などという真空管回路用の電解コンデンサーはこのごろは見かけませんが、さらに大きな音で放電して迫力があります。

充電したコンデンサを別のコンデンサに接触させて、電気を分配することもできます。分配された電荷量をバチン、バチンと放電の音でスピーディに確かめられます。

スチロールコップのライデンびんと比較すると、大きさは同じようなものですが、ライデンびんは100pF程度ですから、100μFならば、百万倍の容量です。ただ、耐圧が違う、スチコップライデンびんは冬場なら1万ボルトくらいは大丈夫ではないでしょうか?

 

Aコンデンサーの爆発

コンデンサーは2枚の導体を絶縁体をはさんで向かい合わせにして、電気を蓄えられるようにしたものです。絶縁体はなるべく薄い方が部品の大きさが小さくても多量の電気を蓄えられます。したがって、耐電圧を越えた電圧をかけると、絶縁体(誘電体)が破壊され、多量の電流が流れます。その電流による熱でガスが発生して部品がパンクします。

その事を小さな電解コンデンサーで実験します。これに耐電圧を越えて電圧をかけ、パンクさせます。

やり方
数μF〜数十μFの耐電圧20V以下の小さな電解コンデンサ、鉛筆の太さ以下のものを使います。

@PETボトルを半分に切ったものの中で行います。

A左図の位置にスタンド等でしっかり固定します。

Bスライダックにつないで、耐電圧の倍以上の電圧(交流)をかけます。1、2秒後に大きな音で破裂します。

注意点
 
・この実験は教師が十分な準備をしてから行って下さい。生徒実験は危険です。
 
・スタンドに固定して行い、見物する人は半径2m以内には近寄らないで行ってください。
 ・密室で行わないようにします。爆発後、必ず、換気して下さい。
 ・古いコンデンサーには万が一PCBなどを含む可能性がありますので、やらないで下さい。

 

おまけ情報

この実験と同じ理由で使用中のテレビやオーディオなどの箱の中でコンデンサがパンクすることがあります。

電解コンデンサは、物によってフタ(電線が出ている方)にガス抜きと思われる穴があり、破裂しない場合もあります。 

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