電気工学ラボのシミュレータ¶
小学校から高校まで、電気を学ぶインタラクティブな実験コース
ブラウザと Mac で利用できます
プロジェクトについて¶
Experimenters は、パソコン、タブレット、スマートフォンで使える電気工学のラボです。インタラクティブな実験コースと、さまざまな回路の例を用意しています。
ラボはブラウザで開けます。Mac 版は Mac App Store にあります。ほかのプラットフォーム向けの版は、このあと公開します。
パネルから機器や部品を取り出して壁に置き、ケーブルでつなぎます。機器にはそれぞれ専用のつまみやスイッチがあります。回路を組み立てたり変更したりしているあいだもシミュレーションは動いていて、間違いを防ぐものは何もありません。電流計を電球と並列につなぐと、実験室の電源装置と同じように、電圧源が過負荷で自動的に切れます。
インタラクティブな実験¶
どの実験も1つのページになっていて、配線済みの実験装置の下に、手順から予想される結果までを記したワークシートがあります。生徒はリンクを開いて測定を始めます。授業の前に準備することは何もありません。ページ上で回路を変更することもでき、メニューの最初からやり直すで元に戻ります。先生は、抵抗の色の線などの値を隠しておき、生徒が測定器を使ってその値を求めるようにできます。
実験台の上で¶
電圧源をショートさせると、電源スイッチがひとりでに切れ、スイッチを入れ直すまで電源ランプが赤く点滅します。
電球に高すぎる電圧をかけると、フィラメントが一瞬光って切れます。新しい電球に替えるには、電球を選択して断線のチェックを外します。切れたヒューズも同じように、溶断で交換します。
電池に負荷をつなぐと、電圧計はラベルの表示より低い値を示します。電池には内部抵抗があり、電圧源やケーブルにも抵抗があるため、同じ構成の2つの分岐でも測定値がわずかに異なることがあります。
部屋の照明を消すと、明かりがついているときには気づかないほど暗く光るフィラメントや、溶ける直前に赤く光るヒューズの線が見えます。
シミュレーションを遅くすると、1秒にも満たない一瞬の光も目で追いやすくなります。回路をファイルに保存したり、ブラウザからラボをアプリとしてインストールしたりでき、インストールしたアプリはネットワークなしで起動します。
ラボの機器¶
電源¶
測定器¶
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電流計
直流電流、または交流電流の実効値を測定します。
実験：電流計と電圧計のつなぎ方
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電圧計
直流電圧、または交流電圧の実効値を測定します。
実験：実効値
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電力計
負荷に供給されたエネルギーを時間とともに積算します。
実験：電力量と電力
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オシロスコープ
チャンネルどうしでグラウンドが共通になっていて、2つの電圧を同時に測るときにはこれがよくある落とし穴になります。
実験：位相のずれ
部品¶
光と半導体¶
スイッチと保護¶
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スイッチ
実験：閉じた回路と開いた回路
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押しボタンスイッチ
押しているあいだだけ回路を閉じます。
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切り替えスイッチ
実験：階段の照明
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ヒューズ
ショートしたとき、定格電流の小さいヒューズは、電圧源の保護機能が働くより先に切れます。
実験：ヒューズ
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バス
回路が枝分かれするところで、複数のケーブルをここに差し込みます。
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ブラックボックス
中に回路を隠しておくと、生徒は端子での測定から箱の中身を突き止めることになります。自分だけの複合部品を作ることもできます。
言語¶
ラボ、ワークシート、このサイトは、英語、スペイン語、ドイツ語、フランス語、イタリア語、ブラジルポルトガル語、ポーランド語、トルコ語、インドネシア語、ロシア語、ウクライナ語、中国語、日本語、韓国語に対応しています。ラボの言語は設定で選べます。
最初の実績¶
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プレインキュベーション・プログラム参加者
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週間2位