2017年7月17日月曜日

手のひらに乗せると光るLED

「手のひらに乗せると光るLED」を作ってみました。
とても簡単に作ることが出来ます。

LEDはガチャポンのケースやピンポン玉に格納しています。


人の体は 抵抗値が高いので低電圧では電流が流れにくいですが
低電圧でも微電流が流れています。
でも、例えば3V程度の乾電池では
電流が流れてるとは全く感じませんよね。

今回作った装置は、手のひらに流れる微電流を、
ダーリントン接続にしたトランジスタで増幅して
LEDを光らせる仕組みにしてみました。


ガチャポンのケースの透明部に
トレーシングペーパーを円錐状にして貼りました。



小さなブレッドボードに回路を組み立てました。
このブレッドボードは縦に5つ繋がった穴が 5列 あります。
スライドスイッチはケースに差し込んでからハンダ付けしています。

この小さなブレッドボードはAliExpressで購入しました。
7個(送料込み)で0.93ドル・・・安いですね。


丸い厚紙の真ん中に LEDの足を差し込んでから
ブレッドボードに差し込んでみました。
LEDはイルミネーションLEDを使用し
拡散キャップを取り付けています。



組み立て後、こんな感じです。


裏側に銅箔テープを貼って、電極をハンダ付けしています。

ピンポン玉でも作ってみましたが
少々手狭な感じです。
半分に切ったところはテープなどで貼らないといけません。

回路はこのようにしてみました。

コレクタ遮断電流(ICBO)対策で
抵抗Rのところに、10kΩ程度の抵抗を入れることが好ましいと思いますが
実際、ここに10~100kΩを入れてみたのですが、
手のひらに押さえつけるようにしないと光りません。
抵抗1MΩを入れると、軽く乗せただけで点灯しますが
あまり意味がありません。そのため、Rは省略しました。
(Rのところは解放した状態)

手のひらから離すと、LEDが光ることはありませんが
Rを省略したことで、ほんの少し電流は流れてる可能性もあるので
使わないときはスライドスイッチを切っておかないと、
電池の消耗が激しいかも知れません。

<追記>
抵抗Rに1MΩ入れても意味がないと思ってましたが、そうでもなさそうです。
イルミネーションLEDは少しでも電流が流れていると
点灯パターンはリセットされず維持した状態になります。
(例えば・・・のパターンの場合)
今回Rがない場合は、手のひらから離しても
点灯パターンを維持していました。
(再び手のひらにのせると、黄色からでも光りはじめる)
1MΩ入れた場合は、手のひらから離すとリセットされ
次に手のひらにのせると、
点灯パターンの最初から光はじめます。
(必ず赤から光りはじめる)
(電流がちゃんと切れてる証拠です)
1MΩでも入れておいた方がいいかも知れないですね。


映像で見るとこんな感じです。

先日、たつのサイエンスひろばに行ったときに
森本先生(かがく教育研究所 ファラデーラボ 代表)から
人体抵抗経由で圧電スピーカーを使って音を鳴らす場合は、
トランジスタ1個でもOKということをお伺いし 実物も見せて頂きました。
この場合 勿論、上のように1人の指~指でも音が鳴るし
20人が手をつないで、両端の人が電極を触っても音が鳴るそうです。

私の作った装置でも、20人が手を繋いでも光るか?
また機会があれば試してみたいです。



これ以外の実験や工作も掲載していますので、
こちらも見てみて下さい。

(Flashで作成しているため、スマホや携帯で見れない場合があります。)


8 件のコメント:

  1. 掌に乗せるとLED が光りだす、楽しいですね、裏側の銅箔テープから微弱電流を拾っているのですね、子供達の手に乗せたら喜ぶ顔が見えそうです。このトランジスタは以前大量に購入しました、そのうちに真似させて貰います。ガラス管のfire piston 完成しました、見事光った時は感動ものでした。木製、金属製、ガラス管のfire piston 製作中です、ある程度数が出来たらヤフオクに出品する予定です。

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    1. 啄童さん

      早速見て下さってありがとうございます♪
      この装置、本当に簡単に出来る割には、手に乗せるだけで光る意外性があって、子供たちにもうけるかも知れないですね。

      啄童さんのガラス管のfire piston拝見しました。
      光る瞬間の様子が見れて、面白いですね。
      でもやっぱり不思議な世界ですね・・・
      木製、金属製、ガラス管のfire piston、ヤフオクに出品されるのですね。
      これはかなりヒットしそうな逸品ですね。

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    2. 金曜日に回路カードをお見せしたら、月曜日にはこんな楽しい「手のひらに乗せると光るLED」をご紹介してくださるのですか驚きです。素敵なものに変身させてくださってありがとうございます。

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    3. 森本先生、先日はいいヒントを与えて下さってありがとうございます♪
      おかげで面白いものが出来て感謝しています。
      この装置でも、数人が手を繋いで光るかどうか?やってみたいです。

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  2. 感知センサーづくりでは抵抗Rは私も省略しています。しかし、あまり科学教室では取り上げませんでした。上橋さんのような”あそび”がなかったので単に通電テスターでした。手で光ることは喜んでもらいましたがそこまで。とても参考になりました。

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    1. 野呂先生、ありがとうございます。
      抵抗Rを省略しても、流れる電流はごく僅かなので、いいのかも知れないですね。
      最初、1MΩは入れても意味がないと思っていたのですが、実は1Mでも意味があり、ビックリしました。イルミネーションLEDじゃなかったら、わからなかったところです。
      野呂先生に教えてもらった、小さなブレッドボード使い勝手がよく、お気に入りです♪

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  3. Trと10kをはんだ付けしなくてもボードに余裕があると思いましたが・・。

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    1. 野呂先生
      ホントですね・・・(^^;
      最初、左のトランジスタのコレクタ側に抵抗を入れてたのですが、
      結局、抵抗をなくしたので、穴は5つで足りますね・・・
      後で修正します。
      ありがとうございます。

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