高校の理科で使う回路要素
〜オーブントースターを分解する〜
最近理科嫌いの生徒が増加しているといわれている。そんな中、今も昔も変わらず多くの生徒から
嫌われて
いる分野の一つに『電気』がある。小学校の直列つなぎ、並列つなぎに始まり計算が面倒なオームの法則、理系に進めばコンデンサ容量、果てはインダクタンスなんてものまで出てくる。物理でこのあたりをやってそれでも
「電気がすき。」
などと言っている生徒の居場所は
工学部電気学科くらいしかない
。
私自身、物理の電気というのは嫌いでしょうがなかった。ゴチャゴチャとした回路図の中にある抵抗にどれだけの電圧がかかっているかなんて計算しようとも思わなかったし、「コイルのインダクタンスが‥‥」などという説明を聞いているときには先生を殴ろうかとまで思った。
あれから５年。生徒によっては殺意までいだいてしまうような、あの分野を私が教えなくてはならなくなった。
「三学期の物理は『電気』をやります。」
この言葉を発した時、生徒は授業をボイコットしかねないほどの拒否反応を示した。
しかし、生徒が嫌がっているからといって授業をしないわけにもいかない。そこで、授業だけでも聞かせるために私が考えた方法はこれだ。
見える物理をする
黒板に絵を描くだけでは足りない、実際のブツを見せて生徒の気を引かなくてはならない。ならば家電製品を分解して中から取り出してやろう。
電子部品を売っている店にいけば、抵抗だろうがコンデンサーだろうがいくらでも買うことが出来ます。しかし、それでは生きた授業といえるのだろうか。いや、言えない！実際に家庭で使われている電化製品の中に入っていなければ、やはりそれは「何かよく分からない道具」でしかない。授業の中で出てくる単語だけでしか知らなかったものが、生活に密接に関係していると分かることが感動へとつながるのだ。
色々と理由をつけましたが、
家の故障したオーブントースターを解体してみたかっただけ
です。
私は造るより壊す方が得意ですから。
取り出だしたるは一台のオーブントースター。製造ナショナル、１９９９年フィリピン製。たった５年で壊れてしまったという、我が家の家電としては短命な逸品。マイコン制御というのは修理がきかないので不便です（今回に限っては好都合ですが）。
主電源（ピンクのボタン）の辺りにあるねじを外してスイッチ部分を引っ張り出すと、すぐ下にコンセントと直結した制御基盤が出てきます。下は基盤部分を拡大したもの、よく見ると抵抗やコンデンサーなども分かります。
上の写真の右側のあたりをさらに拡大したのが下の写真。中央に写っている青い円筒形のものが、実は今日ひそかに楽しみにしていた大容量コンデンサー。
基盤を固定しているねじを外しますが、それだけでは基盤は外れません。電源と基盤、基盤と本体とをつなげている太い配線を切らなくてはいけません。コンセントが刺さっていたらニッパーを入れたとたんに
感電
なんてことになって
面白い
危険ですが、ちゃんと外してあるので大丈夫。邪魔な線を片っ端から切断していきます。
赤か白か？どっちを切ればいいんだ。
基盤を外すとその下からさらに精密な回路が組まれた基盤が出てきます。こっちにはＩＣのようなものや見たこと無い部品がたくさん付いています。
右寄りにある黒い四角は多分ＣＰＵの一種
下の基盤についている部品はよく分からないものがほとんどなので、今回は無視してさっき外した基盤から部品を取り外していきます。
基盤を裏返して、裏のハンダ付けされている部分にハンダごてをあてます。
表から部品を引っ張りながら裏にハンダごてをあてる、という作業を繰り返すこと数十回。使えそうな部品を外しまくった基盤はすっかり身軽になってしまいました。
基盤の残骸はオーブントースターの元の位置に戻して蓋を閉めます。部品を外したのはもちろん、切った配線もそのままの状態ですから、なにも知らない人が
コンセントをさしたら中で火花が散ります
。粗大ごみから色々拾っていく人がいるけど、どんな状態で捨ててあるか分かりませんよ(笑)。
結局、基盤から取り外した部品はこれだけ。
簡単に説明すると、
左上 抵抗（小学校中学校の理科でも出てきたアレ。電流を制御するために用いる。）
左中 ダイオード（一方方向にしか電流を流さないようにするもの。交流→直流の変換などに用いる。）
右中 コンデンサー（電気を一時的に蓄えるための部品。電気信号を遅らせたりすることも出来る。）
左下 トランジスタ（入ってきた電気信号を規定の倍率に増幅する部品。増幅するといっても、別の電源からの電力が必要。）
今年の授業で使うのは『抵抗』一つですが、下の三つも高校の物理で出てくるので保存しておけばいずれ使うこともあるでしょう。
え？
「こんなのを授業に出したくらいじゃ電気が好きにはならない。」
って？
私もそう思います。
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