成城スクールライフ
2019年10月30日
中3:日本学生科学賞 東京都大会 奨励賞受賞

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10月26日(土)、第63回日本学生科学賞東京都大会の表彰式が、よみうり大手町ホールにて開催されました。

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日本学生科学賞は、戦後日本の復興期に科学教育の振興を願い、未来の優秀な科学者を生み出すため「国際地球観測年」の1957(昭和32)年に創設されました。理科教育に基づく中学・高校生の公募コンクールとしては、国内で最も伝統と権威のあるものです。(日本学生科学賞HPより)

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今年は中学の部で21点の受賞作品が選ばれました。本校からは、中学3年生の西村典真君の「自転車による携帯電話充電実験」が奨励賞を受賞し、壇上で表彰状を授与されました。その他にも、多くの優秀な研究を本校から送り出しましたが、あと一歩のところで受賞まではいたりませんでした。

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西村君の研究は、ハブダイナモ(自転車のホイールに充電器がついているもの)を改造して災害用の自家製充電器を作成する研究です。真夏の炎天下の中、自転車で走って実測値を算出し、データを丁寧に考察したところが審査員の皆様の評価につながったようでした。以下にその概要を記します。

自転車による携帯電話充電実験 ~ハブダイナモを用いて災害用自家製充電器を開発する~
 研究目的  家庭でできる自転車発電はどこまで応用可能なのかということに関心を持ったので、自転車発電機を使って携帯電話を充電する手法を開発することを目的にした。家庭で入手できるハブダイナモを用いて自転車充電器の開発を行った。
 研究方法  自転車のホイールをシマノ製のハブダイナモのホイールに交換し、自作の電源変換機を作成して、スマートフォン用にUSBで充電できる機器を作成した。また正しく充電できるか確認するため、近所を走行し充電がどの程度できるか計測した。
 研究結果  走行前に電源を切り、3つの機種で試した結果、SH-04Gは11.6km走った結果、充電が8%増えた。Nexus6では、6.4km走った結果、充電が8%増えた。iPhone5は5.8km走ったが、充電中に電源が入ったため充電がなされなかった。
 まとめ
・結論
 SH-04GとNexus6のカタログの値から、充電量を算出した。SH-04Gは1kmあたり16.9mAh充電でき、実験速度では145km走れば完全に充電できる。また、Nexus6は1kmあたり20mAh充電でき、実験速度では161km走れば完全に充電できことがわかった。
 展望  信号や歩行者のために停止した時間があるため、いくらかの誤差が生じているが、元の発電機の性能(6V2.4W)を考えると大きな誤差は考えづらい。完全充電するには相当な距離を走らなければならないが、災害時の充電としては十分有用な結果を得ることができた。

 

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