火は電気を通すか

＜実験１＞　導線と導線を数ミリ離して、電源につなぎ、電流が流れないことを確認して、導線の隙間に炎を置いた。 結果　　１７.８５Vでやってみたところ、電流は流れなかった。 　電圧を５００Vにしてみると、電流が流れたので、次の実験をしてみた。
＜実験2＞ 電圧との関係　電圧を変えて流れる電流を調べた。 結果　右のグラフの通り
＜実験3＞ 導線と導線の距離を変える（炎はチャッカマン） 結果　右のグラフの通り

＜実験4＞ 導線の位置を変えて、調べる位置を変える
　結果　炎の中心部…5.0μＡ
　　　　　炎の側面　…3.0μＡ
　　　　　炎の先端　…0.5μＡ

＜実験５＞ 火力を変える
　結果　火力小(チャッカマン)→電流2μA前後
　　　　　火力大(ガスバーナー)→電流5μA前後

＜考察＞実験２（電圧の実験）では、グラフの通り、電圧が高いほど電流がたくさん流れている事がわかります。これは、電圧を高めたため、導線間の電場が強くなったからだと思います。

　実験３（距離を変えた実験）では、グラフの通り、距離が遠くなるほど電流は弱くなっています。これも、電圧の実験と同じで、導線間の距離が遠くなるとその間の電場が弱くなるため、このような結果が出たと思います。

　実験５（火力を変える実験）で火力が強いと電流が強くなったのは、温度が高いからだと思います。
そこで、電圧が高く、銅線間の距離を狭く、温度が高く、火力が強いと多くの電流が流れるではないか、と考えました。

＜疑問＞ところが実験４でなぜ炎の根元の方が電流が強かったのか？
　僕たちは初め、これは温度が高いからだと考えました。しかし調べていくうちに、炎の根元の温度は先端よりはるかに低いことが分りました。

　そこで、燃え残ったガスが電気を通しているのではないかと思い、水上置換でボンベからガスを採取し、電圧をかけてみました。しかし、電流は流れませんでした。

　次に、根元の方が、炎にあたっている面積が多いのではないかと思い、絶縁体の筒に銅線を入れ、炎にあたる面積を同じにしたのですが、根元も先端も、電流はほぼ同じ割合で減りました。このときなぜか、電流は徐々にあがっていきました。

　さらに、先端の方が、温度が高いため、抵抗が大きくなるのではないかと考え、調べてみたのですが、抵抗の温度による変化は見られませんでした。

　このように、いろいろな実験をしてみたのですが、炎の根元で電流が強かった理由は分かりませんでした。


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