小学理科小学6年生物理
電気の利用｜作る・ためる・光や熱に変えて使う【小6理科】
小6理科「電気の利用」を図解でやさしく。手回し発電機や光電池で電気を作り、コンデンサーにためるしくみ、電気を光・音・熱・運動に変えて使うこと、LEDが豆電球より省エネな理由、電熱線の発熱、プログラムで制御するしくみまで、図と例題でわかります。
◎このページのゴール
電気は「作る（発電）」「ためる（蓄電）」ことができ、光・音・熱・運動に変えて利用できること、LEDが省エネなこと、コンピュータで制御できることを理解する。
「電気って、かん電池からもらうだけじゃないの？」——じつは電気は、自分たちで作ることも、ためることもできます。そして、光・音・熱・運動など、いろいろなものに変えて使えます。この単元では「作る・ためる・変えて使う」の3つを、図で順番に見ていきましょう。
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電気は「作る」「ためる」ことができる
電気はかん電池からもらうだけではありません。手回し発電機のハンドルを回したり、光電池（太陽光パネル）に光を当てたりすると、電気を作ることができます。これを発電といいます。作った電気は、コンデンサーという部品にためる（蓄電する）こともできます。
手回し発電機は、回すのをやめると電気も止まります。でも、いったんコンデンサーにためておけば、ハンドルを止めたあとでも、ためた電気で豆電球やLEDをしばらく光らせることができます。光電池は、光が当たっているあいだ電気を作り続けます。
コンデンサーって、かん電池とどうちがうの？
かん電池は、中に入っている電気を使い切ったらおしまい。コンデンサーは、作った電気を一時的にためておく入れものなんだ。手回し発電機で何回も回してためれば、そのぶん長く光らせられる。からっぽにしても、また発電してためればくり返し使えるところがちがうよ。
✓理解チェック①
電気は「光・音・熱・運動」に変えて使う
電気は、つなぐ道具によって、いろいろなものに変えて利用できます。代表的なのは、光・音・熱・運動の4つです。
つなぐ道具を変えれば、同じ電気でも別のはたらきに変わります。豆電球やLEDは光、ブザーは音、電熱線は熱、モーターは回って運動になります。身のまわりの電気製品は、この4つの組み合わせでできています。
✓理解チェック②
LEDは豆電球より少ない電気で光る（省エネ）
同じように光らせても、LEDは豆電球より少ない電気で光ります。だからLEDは「効率がよい」「省エネ（エネルギーの節約になる）」といわれます。
コンデンサーに同じだけ電気をためて、豆電球とLEDをそれぞれ光らせてくらべると、LEDのほうがずっと長い時間光り続けます。これは、LEDが少ない電気で光るので、同じ電気でも長くもつからです。
長く光るほど「少ない電気でがんばっている」ということ。だから、家庭の照明や信号機、かい中電灯などが、豆電球からLEDに変わってきているのです。電気のむだが少なく、電気代の節約にもつながります。
豆電球とLEDって、明るさは同じくらいなのに、なんでLEDのほうが省エネなの？
豆電球は、電気を光に変えるときに、**たくさんの熱（むだ）**も出してしまうんだ。さわると熱いよね。LEDはそのむだが少なくて、電気の多くをまっすぐ光に変えられる。だから同じ明るさでも、使う電気が少なくてすむ。「むだな熱が少ない＝効率がよい」ってことだよ。
✓理解チェック③
電熱線は「太く・短い」ほど発熱が大きい
電気を熱に変えるのが電熱線です。電熱線に電気を流すと熱くなり、発泡スチロールを切ったり、ものをあたためたりできます。この発熱の大きさは、電熱線の太さと長さで変わります。
電熱線は、太いほど、また短いほど、よく発熱します。電気がたくさん流れて、より熱くなるからです。逆に、細くて長い電熱線は、流れる電気が少なく、発熱は小さくなります。
✓理解チェック④
コンピュータ（プログラム）で電気を制御する
身のまわりの電気製品の多くは、コンピュータ（プログラム）で電気の利用を制御しています。たとえば「暗くなったら明かりをつける」「人が近づいたらブザーを鳴らす」といった動きは、センサーが周りのようすを感じ取り、プログラムの命令どおりに電気を入れたり切ったりすることで実現しています。
「感じ取る（センサー）→ 判断する（プログラム）→ 電気を入れる・切る」という流れで動きます。必要なときだけ電気を使うようにできるので、むだが少なくなり、省エネにもつながります。自動ドア、信号機、エアコンの温度調整なども、このしくみで動いています。
✓理解チェック⑤
よくある間違い
✕よくある間違い
電気は「かん電池からもらって使うだけ」。LEDは特別に明るいから省エネ
電気は作る・ためる・変えて使うことができる。LEDは「少ない電気で光る（むだな熱が少ない）」から省エネ
「省エネ＝明るい」ではありません。LEDが省エネなのは、同じ明るさでも使う電気が少ないから。豆電球はむだな熱を多く出してしまうのに対し、LEDは電気の多くを光に変えられます。「電気をどれだけ使うか」のちがいだと覚えましょう。
やってみよう（練習問題）
✏️ やってみよう①（基本：作る・ためる・変える）
つぎの道具は、電気を何に変えていますか。「光」「音」「熱」「運動」から選びましょう。
- 豆電球・LED
- ブザー
- 電熱線
- モーター
答えと解説を見る
- 光（豆電球・LEDは電気を光に変える）
- 音（ブザーは電気を音に変える）
- 熱（電熱線は電気を熱に変える）
- 運動（モーターは電気を運動＝回転に変える）
電気は、つなぐ道具によって光・音・熱・運動に変えて利用できます。
✏️ やってみよう②（標準：コンデンサーとLED）
手回し発電機でコンデンサーに同じだけ電気をため、片方には豆電球、もう片方にはLEDをつないで光らせます。
- ハンドルを止めても、しばらく光り続けるのはなぜですか。
- 豆電球とLEDで、長く光り続けるのはどちらですか。理由も書きましょう。
答えと解説を見る
- コンデンサーに電気がためられているから。ためた電気を使って、止めたあとも光ります。
- LED。LEDは少ない電気で光るので、同じ電気でも長くもちます（豆電球はむだな熱が多く、電気を早く使ってしまう）。
✏️ やってみよう③（応用：電熱線と制御）
- 同じかん電池に、A「細くて長い電熱線」とB「太くて短い電熱線」をつなぎました。よく発熱するのはどちらですか。
- 「人が近づいたら、自動でブザーが鳴る」しくみを作ります。周りのようすを感じ取る部分と、入れる/切るを判断する部分を、それぞれ何といいますか。
答えと解説を見る
- B（太くて短い電熱線）。電熱線は太く・短いほど電気がたくさん流れ、発熱が大きくなります。
- 感じ取る部分はセンサー、判断する部分はプログラム（コンピュータ）。「感じ取る→判断する→電気を入れる/切る」の流れで動きます。
家おうちの方へ
「電気の利用」のつまずきは、おもに2つです。1つは**「電気は作る・ためることもできる」という発想**。かん電池からもらうだけだと思い込みやすいので、手回し発電機で豆電球を光らせ、止めると消えること、コンデンサーにためると止めても光ることを実際に見せると一気に納得します。もう1つは**「LED＝省エネ」の理由**。「明るいから省エネ」ではなく「**少ない電気で光る（むだな熱が少ない）**から」だと言いかえてください。同じコンデンサーで豆電球とLEDを光らせ、LEDのほうが長く光るのを見れば体でわかります。電熱線は「太く・短いほどよく発熱する」、制御は「センサー→プログラム→電気を入れる/切る」と整理すると定着します。電気の使う量を数で表す電力・電力量や、電磁石（電気で磁石を作る）にもつながる大切な単元です。
電気は「作って・ためて・光や音、熱、運動に変えて使う」もの。そして、LEDのように少ない電気で同じ仕事をする工夫や、センサーとプログラムでむだなく使う工夫がある——この3つの目で見ると、身のまわりの電気製品のしくみがすっきりつながって見えてきます。
📌 1分まとめ（声に出して読もう）
- 電気は 手回し発電機や光電池（太陽光）で作る（発電）ことができる。
- 作った電気は コンデンサーにためる（蓄電）ことができる。
- 電気は 光・音・熱・運動に変えて利用する（豆電球＝光、ブザー＝音、電熱線＝熱、モーター＝運動）。
- 同じ電気でも LEDは豆電球より少ない電気で光る（省エネ）。
- 電熱線は 太く・短いほど発熱が大きい。コンピュータ（プログラム）で電気の利用を制御できる。
よくある質問
電気の利用で、電気に対してできる3つのこととは何ですか？
電気は「作る（発電）」「ためる（蓄電）」「変えて使う」の3つができます。手回し発電機や光電池で電気を作り、コンデンサーにためて、光・音・熱・運動などに変えて利用します。かん電池からもらって使うだけではありません。
なぜLEDは豆電球より省エネなのですか？
LEDは、少ない電気で光るからです。豆電球は電気を光に変えるときにたくさんのむだな熱も出してしまいますが、LEDはそのむだが少なく、電気の多くをまっすぐ光に変えられます。だから同じ量の電気をためて光らせると、LEDのほうがずっと長く光り続けます。「明るいから省エネ」ではなく「使う電気が少ないから省エネ」です。
コンデンサーは、かん電池とどうちがいますか？
コンデンサーは、作った電気を一時的にためておく入れものです。かん電池は中の電気を使い切ったらおしまいですが、コンデンサーはからっぽになっても、また発電してためればくり返し使えます。手回し発電機でためれば、ハンドルを止めたあとも、ためた電気で豆電球やLEDをしばらく光らせられます。
電熱線の発熱を大きくするには、どうすればよいですか？
電熱線を太く、そして短くすると発熱が大きくなります。太く短いほど電気がたくさん流れ、より熱くなるからです。逆に、細くて長い電熱線は流れる電気が少なく、発熱は小さくなります。