家の屋根にある太陽光パネルは、晴れた日に発電しているように見えます。では、曇りの日はまったく電気を作れないのでしょうか。実際には、曇っていても発電することがあります。ただし晴れの日と同じ出力になるとは限りません。天気の名前だけで判断せず、パネルに届く光の量から考えてみましょう。 太陽が直接見えなくても光は届く 晴れた空...

A4のプリントを半分に折って切るとA5に、A3を半分にするとA4に近い大きさになります。何度も半分にしていくのに、紙の細長さがほぼ同じに見えるのはなぜでしょうか。ここには、平方根の一つである√2が隠れています。紙の大きさから数学の便利な設計を見つけてみましょう。 半分にしても同じ形が残る長方形 長い辺をL、短い辺をSと...

電子レンジで食品を温めながら電気ケトルでお湯を沸かす。忙しい朝には便利そうですが、突然ブレーカーが落ちることがあります。なぜ家電を二つ使っただけで止まるのでしょうか。「電力が大きいから」で終わらせず、ワット・アンペア・電圧の関係と、回路ごとの制限を調べてみましょう。 電圧・電流・電力は別のもの 電圧は電気を動かす働きの...

普通の鍋では時間がかかる煮込み料理も、圧力鍋なら短い時間で調理できることがあります。「圧力で食材を押しつぶすから早い」と思うかもしれませんが、重要なのは水の沸騰する温度が変わることです。いつも100℃と覚えている沸点が、条件によって変わる理由を見てみましょう。 水はどんな条件でも100℃で沸騰するわけではない 学校では...

お米と水を入れてスイッチを押すだけで、炊飯器はある程度自動でご飯を炊いてくれます。途中でふたを開けて米粒を味見しているわけでもないのに、どのように加熱の段階を切り替えているのでしょうか。「タイマーが切れたら完成」と思っていると、炊飯器の工夫を見落とします。温度と水の変化を追いかけてみましょう。 お米を炊くのは水を熱する...

リモコンに使う単3形の電池と、スマートフォンに入っている充電池。どちらも電気を供給しますが、使い方は違います。「何度でも使えるなら充電池の方が得」と思いがちですが、機器との相性や使う頻度によって答えは変わります。違いを、電圧・容量・使える回数に分けて考えてみましょう。 乾電池と充電池では化学反応の扱いが違う 一般的なア...

電球の箱を見ると「10W」「60W形」「810lm」のような数字が並んでいます。10Wの電球は60Wの電球より暗いと思いがちですが、LEDと白熱電球ではそうとは限りません。何を消費する数字なのか、何を照らす数字なのかを分けると、買い物で見るべき表示がはっきりします。 ワットは明るさの単位ではない ワット（W）は、エネル...

エアコンを26℃に設定したのに、足元は冷たく、窓の近くは暑い。そんなことがあります。設定した数字が間違っているのでしょうか。それとも温度計が壊れているのでしょうか。実は、設定温度と部屋の各場所の温度は、最初から同じ意味ではありません。「どこを測っているか」に目を向けると違いを理解できます。 設定温度は目標であり、すべて...

朝に入れた温かい飲み物が、昼になってもまだ温かい。魔法瓶は電気で温め続けているわけではありません。それなのに、普通のコップよりずっと温度が変わりにくいのはなぜでしょうか。「断熱しているから」で終わらせず、熱が逃げる道筋を三つに分けると、構造の意味が見えてきます。 熱が移る三つの道筋 一つ目は熱伝導です。温かい部分と冷た...

夏、冷蔵庫の扉を開けると、顔にひんやりした空気が当たります。そのまま開けておけば部屋全体も涼しくなりそうですが、現実はそうなりません。冷蔵庫は中を冷やす道具なのに、なぜ部屋を冷やす道具としては使えないのでしょうか。答えを考える鍵は「冷たい空気が出たか」ではなく、熱がどこからどこへ移ったかです。 冷蔵庫は冷たさを作る機械...