効果的なヘルツの実験用発振器　

　受信リングの直径は９０ｃｍとなっていますが、当然放出される電波の最大強度波長に合わせて作っています。うまく作らないと誘導コイルの出力を上げても発振器のすぐそばでないとネオン管は光りません。本装置では６万ボルトで６ｍの到達距離を誇っています。

　このあたりのノウハウは「Ｈ１０京都市青少年科学センター報告」に共同研究のまとめとして掲載されています。

　　　　金属板（３００×４００ｍｍ）

球間（４ｍｍ）

　　　　両面使用可能タイプの発振器（写真左）

　

　電波到達距離を伸ばすために、金属板アンテナの後ろにリフレクタをつけたりしますが、本装置は前述したとおり、最適受信リングの製作に成功しましたのでリフレクタなしで実験室の端から端まで到達します。

　そこで考えたのがこの「両面タイプ」です。キャスター付きで下図のように動かすことで、次々に２本の受信リングを生徒間に回して、短時間で全員の受信実験が可能になりました。もちろん発振器や誘導コイルは透明アクリル板でカバーして感電事故がないようにしています。

　

　直径５ｍｍの中空銅パイプをリングにして、先端にネオン管をハンダ付けしています。さらにネオン管の部分はポリカーボネートパイプで覆い、破損などがないようにしています。リングは強く握ると曲がってしまいます。左図は１年の実験室学習を終えた受信リングです。少し歪んでいるのがわかると思います。

　

　リングを持っているのは多那瀬学・科学センター工場長です。

　　　受信リング作製治具

　

　最適受信リングを製作するために作りました。巨大な蜘蛛の巣のようですが、２．５ｃｍ刻みで受信リングを作り、受信状況を確かめることができます。今回作製した受信リングは、オシロスコープなどの発振周波数分析から、最大強度波長が６ｍとわかりましたので、半波長の３ｍに合わせ、円周率で割って直径９０ｃｍを算出しました。その理論から得られた結果はこの治具を使った実験でも確かめられました。すなわち直径５０ｃｍのリングでは１ｍ、７０ｃｍのものでは２ｍしかネオン管が発光しなかったのが、９０ｃｍのものでは何と６ｍを超えても発光したのです。

　なお、発振周波数が何に一番依存するかについて、金属アンテ

ナや誘導コイルの仕様ではなく、火花放電が起こる鉄球間隙距離に最も依存するという研究のまとめを冊子等に記載しました。

　自動車のイグニションコイルを利用した試作版発振器です。マイナスを２系統にして電流を高めています。回路にはサイリスタを使用し、無接点化しています。これで４ｍほど飛ばすことに成功しています。ただし、これは両面タイプではなく実際の実験室学習では、誘導コイルが壊れたときの予備機として数回活躍しただけにとどまりました。なお、この装置はＨ９ウチダ全国教職員発明考案コンクールに入選した装置のうち一つです。製作は岡田高芳・前科学センター工場長（現・京都市立弥栄中教諭）が行いました。