初出：2019/10/08 Vol.349 機械王の休日：シャープペンの芯でアーク放電
改稿：2020/09/08
さあ、楽しい楽しいアーク放電の時間だ！ 各自閃光防御！！（バリバリバリバリバリ）
いやー、派手にやりましたね、POKA先生。
はっはっは。いや何、コレはともかく、お手軽にやるならシャープペンの芯でもアーク放電は試せるぞ。
なるほど・・・ところで、そこで黒焦げになってるくられ先生は今回は一体？
・・・・・・（プスプス）
こう「いかにも」な、両手に端子持っての放電ポーズの撮影を頼まれたようなのだが・・・距離感を間違ったようでな。
ああー、電流が手の方に流れちゃったんですね・・・
面白い絵が撮れたと大絶賛だったので結果オーライだ！
ゲホッ・・・そろそろこの手のオチやめない？
機械王の休日、第68回をお送りします。今回はPOKA先生のアーク放電講座です。
放電と聞いてイメージするあの電極と電極の間でバチバチとするアレを、お手軽に手に入る「シャープペンシルの芯」を使ってやってみよう、という話になります。
POKA先生はシレッとやっておりますが、大変危険なので安易に真似はしないように、ご注意ください。
シャープペン芯アーク
シャープペンの芯に電流を流し、アーク放電を起こす実験は、比較的簡単にできます。このため、お手軽な実験としてよく知られており、ひょっとしたら見たことがある方もいるのではないでしょうか。
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- ごく普通のシャー芯
今回はこの何の変哲もない、0.5mmのシャープペン芯を使って、どの程度の電圧でアーク放電が起きるのかを確認してみました。
実験準備
まずは実験のセッティングから。とはいっても簡単なもので、安定化電源に繋いだワニ口クリップでシャープペンの芯を固定するだけです。
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- 片方は台座に固定しておくと良い
片方は作業用の台座などにさらに固定しておくと良いでしょう。実験そのものは、電圧をかけた状態で芯の先端同士を接触させて行います。
接触部は高温になり、条件が揃うとアーク放電による強烈な閃光が発生するので、長時間の直視は危険です。それこそ、この閃光を防御するために、溶接用のマスクがあるわけですしね。
では、少しずつ電圧をかけて様子を見ていきましょう。
レベル1：10V
まずは10Vの電圧をかけてみました。
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- 10Vの電圧をかける
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- 先端が赤く光る程度
10Vではアーク放電は起こらず、シャープペンの芯の先端のみが赤く光るに留まっています。まだまだ電圧不足だということなので、よりパワーをあげていきましょう。
レベル2：20V
20Vまで電圧を上げてみます。
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- 20Vの電圧をかける
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- 瞬間的にアーク放電
今度は瞬間的にアーク放電が起こり、強い光が発生しましたが、すぐに消えてしまいました。こうして写真で10Vの時と比較してみると、先ほどは先端部のみだった赤熱が芯全体に及んでいることが確認できます。
閃光が発生したのはごく短時間ですが、接触部分は高熱で針のように細くなってきます。
どうやらまだまだパワーが足りないみたいですね。よりパワみを増やしてやりましょう。
レベル3：30V
というわけで、30Vまで電圧を上げて実験です。
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- 30V・・・楽しくなってきました
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- 白飛びするほどの閃光
30Vでは比較的簡単にアーク放電が起こります。この通り、写真では白飛びしてしまうほどの強い光が発生し、そしてパワーに耐えきれずに一瞬でシャープペンの芯が蒸発してしまいました。
ちと30Vではパワーが強すぎたようですね。もう少しだけ電圧が低い方が良い感じにアーク放電を観察できると思います。具体的には、24V・・・カーバッテリーを二つ直列にした程度がちょうど良さそうですね。
放電はロマンだ！ しかし安全には気をつけると良いぞ、諸君！
著者紹介
機械工作、テスラコイル、科学装置、探検など油くさい事から宝探しまで色々やっています。構築・錬成、何でも作ります。https://twitter.com/poka_kikaiou
POKA先生の連載「機械王の休日」はこちら
薬理凶室のパワー担当「POKA」。人は彼を「機械王」と呼ぶ。「アリエナイ科学メルマ」でPOKA先生が連載中の「機械王の休日」の記事一覧です。日頃から機械装置を開発しているPOKA先生が見つけたちょっとしたTipsまとめであります。
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