100均素材で自作ラジオ(ゲルマニウムラジオ)に挑戦してみたいと思ったことはありませんか？一部100均素材を使ったゲルマニウムラジオの作り方は、小学生でも簡単に楽しめるプロジェクトです。
ゲルマニウムラジオは、電池なしで動くため、環境にも優しく、理科の授業や夏休みの自由研究にも最適です。
このブログでは、ゲルマニウムラジオの基本的な原理や、一部100均(全てそろえる事は実際不可能)で手に入る材料を使った具体的な作り方を紹介します。
秋月電子の鉱石ラジオキットを利用すれば、初心者でも安心して取り組めます！完成品は見た目もおしゃれで、インテリアとしても活躍します。
また、作る過程で学べる原理や、なぜこのラジオが電池なしで動くのかという理由についても詳しく解説します。
自作ラジオの楽しさを味わいながら、工作のスキルを身につけることができるでしょう。
さあ、あなたもこの機会にゲルマニウムラジオを作ってみませんか？簡単な手順を踏むだけで、オリジナルのラジオが手に入ります。
全て100均の素材だけでゲルマニウムラジオを制作する事は不可能です！理由は、増幅回路を持たないゲルマニウムラジオでは、クリスタルイヤフォンという低電圧で動作する特殊なイヤフォンが必要だからです。
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記事の要約とポイント
- 一部100均素材で作るゲルマニウムラジオは、手軽に手に入る材料を使って、初心者でも簡単に自作ラジオが楽しめます。
- 分かりやすい作り方で、小学生と家族で一緒に楽しむことができるプロジェクトです。
- おしゃれな完成品を目指すなら、秋月電子のゲルマニウムラジオキットを使うのがおすすめです。
- ゲルマニウムラジオが電池なしで動作する原理・理由を学びながら、科学的な知識も深まります。
ゲルマニウムラジオとは？100均で始める魅力
無電源ラジオ(ゲルマニウムラジオ)の自作は、たった2点の部品で出来ると知ったら驚きませんか？しかし、ラジオの基本は2点だけで原理や回路図を説明できるのです。
筆者が無電源ラジオを製作したのは小学校低学年で、初めて電子工作に触れたのもゲルマニウムラジオが始まりでした。
無電源ラジオの自作に必要な最低限の部品は、ダイオードとクリスタルイヤホンの2個で構成されています。
今回も前回の光るアンテナに続き、夏休みの自由研究のテーマに最適な無電源ラジオの自作方法から回路の動作原理や電池が要らない理由についてもご説明します。
無電源ラジオ(ゲルマニウムラジオ)は、なんとダイオードとクリスタルイヤフォンの部品2点だけで制作可能です。
LC同調回路が無いので選局は不可能だが、ラジオの基本的な仕組みを知る事が出来、電池や電源が必要ないので、電波条件さえ良ければ一生なり続け、災害時にも使える可能性を秘めている。
自作で無電源ラジオの部品を揃えようとした場合、ダイソーなどの100均では全て揃わないので、秋葉原に行くか通販での入手が必要です。
ゲルマニウムラジオの魅力と楽しみ方
ゲルマニウムラジオ
100均
自作ラジオ
作り方
小学生
ゲルマニウムラジオは、一部100均素材を使って簡単に作れる魅力的な自作ラジオです。小学生でも楽しめる作り方や、電池なしで動作する原理を学ぶことができます。さらに、秋月電子のキットを使うことでおしゃれな完成品が手に入ります。
- 100均で手に入る？自作ラジオに必要な材料と工具
- 小学生でも簡単！ゲルマニウムラジオの作り方
- 鉱石ラジオが電池なしで動く理由とは？
- 無電源ラジオの自作に必要な電子部品
- アナログ自作ラジオの欠点
100均で手に入る？自作ラジオに必要な材料と工具
最近は生活費の高騰から、実験道具や材料もダイソーの100円均一で揃える風潮がありますが、結論から言って(無電源ラジオ)ゲルマニウムラジオの部品をダイソーで揃える事は不可能です。
と、書いてしまうと話が終わってしまうので、見方を変えて部品が揃えられるかを考えてみましょう。
もし、貴方がダイオードなどの半導体電子部品単体を100均でお探しでしたら、あきらめて秋葉原に行くか、電子部品店の通販で購入しましょう。
静岡県静岡市にお住まいなら、マルツオンラインがおススメですし、駅の近くに実店舗も構えていますので、気軽に足を運ぶ事が出来ます。
さて、実際に、100均でどのようにゲルマニウムラジオの部品を手に入れるかですが、ゲルマニウムラジオを作るに当たり、重要な部品をもう一度確認しておきましょう。
ゲルマニウムラジオに必要な最低限の部品は、コイル・クリスタルイヤフォン・ダイオードです。
残念ながら、クリスタルイヤフォンに限っては、100均で販売している他の電子部品を分解しても、入手する事は不可能です。
イヤフォンと言っても、必要なのは圧電素子で小さな電圧でも振動できる特殊なイヤフォンです。
普通、100均で販売している安価なイヤフォンは、コイルと磁石からなっており、動作させるにはそれなりの電圧と電流が必要になります。
本来のラジオは全て内部に増幅回路を持っており、100均で販売しているイヤフォンは、この増幅回路ありきでの動作なのです。
その為、残念ながら100均のパーツだけでゲルマニウムラジオを作ることは実際不可能です。
もう一度書きますが、クリスタルイヤフォンは小信号でも動作するかなり特殊なイヤフォンで、見た目も補聴器みたいな形で、普通のイヤフォンとはだいぶ異なる外観をしています。
イヤフォンに関しては、入手不可能であることをご理解頂けたと思いますが、それ以外でしたらまだ可能性はあります。
昔のゲルマニウムラジオに使われていたゲルマニウムダイオードで、1N60という製品がありますが、これは現在では廃番となっています。
しかし、小信号ダイオードの場合は、100均で販売されている安価なラジオを分解すれば、コイルと一緒に入手する事が可能です。
今回の無電源ラジオの自作実験で、確実にダイソーなどの100均でも揃えられるのが、道具です。
半田ごて・ハンダ・ニッパーは、今回の無電源ラジオの自作では100均で十分でしょう。
半田ごて等の使い方はこちらの記事でも紹介していますので、一度確認してから道具を揃えましょう。
もし、ダイソーが近くに無いのであれば、こちらの半田ごてがおススメです。
最初は100均でも十分ですが、長くやるならどうせなら初めから良いものを揃えましょう！以下のような半田ごてセットは、なんとテスターまでついているので、完全初心者におすすめです。
小学生でも簡単！ゲルマニウムラジオの作り方
ゲルマニウムラジオは、特に小学生にとって魅力的な自作ラジオのプロジェクトで、電池なしで動作し、科学の原理を学ぶ絶好の機会を提供します。
このラジオは、100均で手に入る材料を使って簡単に作れるため、親子での工作にも最適です。
まず、ゲルマニウムラジオを作るために必要な材料を揃えましょう。100均で手に入る主な材料は、以下の通りです。
- ゲルマニウム素子
これはラジオの心臓部で、信号を受信する役割を果たします。通常、数百円で購入可能です。 - コイル
銅線を使って自作します。コイルは電波を受信するために重要です。100均のラジオを分解すれば手に入ります。 - ダイオード
信号を整流するために使用します。1N60は入手できますが、安価なラジオを分解すれば、小信号ダイオードは手に入ります。 - スピーカー
音声を出力するための部品ですが、ゲルマニウムラジオでは増幅回路を持たないので、スピーカーを鳴らす事は出来ません。
鳴らす事は出来ますが、もっと他に特殊な回路が必要です。 - 抵抗やキャパシタ
選曲に必要なLC共振回路や、回路を安定させるために必要ですが、今回は不要とします。
次に、作り方を説明します。
コイルを作るために、適切な数の巻き数を決定します。
本当はコイルの巻き数も計算で求める事が出来るのですが、今回は手短な部品を使用するという事で、あくまで試行錯誤ベースで話します。
サランラップの芯を用意して、そこに100均の安価なラジオから分解した銅線を巻きなおすのも可ですし、バーアンテナをそのまま使用しても構いません。
ただ、今回は選曲が出来ず、LC共振回路は持たない前提なので、コイルはなくても良いです。
ゲルマニウムラジオは、周囲の電波状況によっては、うまく受信できないこともありますが、調整が必要です。これが自作ラジオの醍醐味でもあります。
ここまではあくまで予備知識で、実際は、クリスタルイヤフォンとダイオードを接続するだけです。
実際の接続方法は、以降で図にして分かりやすく解説していますので、最後までご覧ください。
鉱石ラジオが電池なしで動く理由とは？
無電源ラジオの動作原理について解説します。
こちらの光るアンテナでもダイオードについて簡単に解説していますが、今回の無電源ラジオ様にもう少し加筆修正して解説します。
無電源ラジオの動作の基本は検波にあり、検波に使用する部品がダイオードです。
ダイオードにも様々な種類のダイオードがあります。
一例として、電源回路に使用される高耐圧の整流用のシリコンダイオード。
それから、光るアンテナでも使用された、ショットキーバリアダイオード(小信号ダイオード)等が代表的です。
他にも、ゲルマニウムダイオードという、ラジオに使用するダイオードがあります。
今回は、何故無電源ラジオにゲルマニウムダイオードが必要なのか概要を理解する事で、工作に対する知識も深まります。
結論から言うと、順方向電圧の違いによって、ゲルマニウムダイオードが選択されているのです。
順方向電圧とは光るアンテナでも説明しましたが、ダイオードは電流を一方方向にしか流さない性質があります。
これは、水を流し逆流を止めるチャッキバルブ(チェックバルブ)の動作そのものです。
チャッキバルブには、金属製の弁が使われていますので、水圧をよわ~くして流せば蓋の重みでなかなか水が流れて行かないわけです。
ダイオードもこれと同じ事が『順方向電圧：敷居電圧』として説明できます。
水は水圧ですが、電気は電圧です。
ゲルマニウムダイオードは、他のダイオードに比べ電圧が約0.1Vの超低電圧でも弁が開くというイメージを持っていただければわかりやすいと思います。
何故、他のシリコンダイオードや光るアンテナで使用されたショットキーバリアダイオード(小信号ダイオード)では動作しないのかも、この考え方で説明できます。
つまり、シリコンダイオードや小信号ダイオードは、ゲルマニウムダイオードに比べて順方向電圧が高いのです。
具体的にどれくらいかというと、シリコンダイオードで0.7V位でショットキーバリアダイオード(小信号ダイオード)では0.3V位です。
ゲルマニウムダイオードの順方向電圧(水で例えると弁の重さの違い)が、いかに小さいかご理解いただけたと思います。
ゲルマニウムダイオードも他のダイオードと同様に、整流作用がある事は言うまでもありません。
ラジオの電波はプラスとマイナスが等しい大きさで流れているので、そのままでは打ち消しあってしまいます。
そこでダイオードで整流してやり、＋側もしくはマイナス側を取り出して電気信号として回路に流せるようにしているわけです。
無電源ラジオ(ゲルマニウムラジオ)自作の為の回路図
これでラジオが聞こえるのか？と、疑問に思うくらいシンプルです。
ダイオードとクリスタルイヤフォンを繋いで、アンテナとアースを接続しただけなのですから。
あまりに簡単な回路なので実体配線図は公開しませんが、配線のポイントだけ詳細にお伝えします。
よく読んで理解しながら進めて行けば、電子部品やラジオの原理が分からなくても、必ず作る事が出来ます。
大まかな作業工程と、回路が動作するかどうかは、クリスタルイヤフォンとゲルマニウムダイオードを繋ぐ作業にかかっています。
これさえ確実に行えば、電波の条件がよければアンテナが無くても動作する場合が殆どです。
また、配線は間違えても1/2の確率で、ダイオードの向きだけです(笑)
クリスタルイヤフォンに関しては極性がありませんので、(本当はあるけどｗ)どちらにダイオードを繋いでもかまいませんが、ダイオードには極性があります。
手に入れたダイオードをよく見ると、この部品はガラス管で出来ており、ガラス管には赤い帯が見えます。
赤い帯側が−端子で、この−端子をクリスタルイヤフォンのどちらかに繋げば完成です。
ダイオードは、電流を一方方向にしかな流さないチャッキバルブのような働きをしますので、接続方向を間違えると、どんなに電波条件が良くても動作しませんのでご注意ください。
さて、次にアース線ですが、アース線は家庭の洗濯機の躯体もしくはアース用の端子がコンセントにあるので、そのアース端子に接続するのが確実でしょう。
間違ってもコンセントのプラグの活線に接続してはいけません！非常に危険です。
アンテナ線は、購入したエナメル線を電灯線等に数回巻きつけましょう。
それでクリスタルイヤフォンを耳に当てて聞こえれば成功です！
聞こえない場合はアンテナ線を伸ばしたり、テレビのアンテナ線に接続するなどの工夫をすると聞こえる場合があります。
無電源ラジオの自作に必要な電子部品
無電源ラジオの自作に必要な電子部品はたった2点(基本動作に必要という意味)だけと紹介しましたが、実際にはエナメル線なども必要になります。
クリスタルイヤフォン
なんだか補聴器を改造したような無骨なデザインですが、これがクリスタルイヤフォンです。
ダイソーなどの100均で売っているようなイヤフォンは、クリスタルイヤフォンでありませんし、ダイソーにクリスタルイヤフォンは何処を探しても売っていませんので、あきらめて通販で買いましょう。
因みに、クリスタルイヤフォンはかなり特殊で、用途が限られるイヤフォンですので、ホームセンターで探したところで売ってないのでご注意ください。
上記の商品のように、ワニ口クリップがついているのがおススメです。
ただ挟むだけで半田付けしなくても良いからです。
補足：クリスタルイヤフォンは普通のイヤフォンと違い、圧電セラミックを利用して小さな電圧で金属板を振動させる事が出来るイヤフォンです。
普通のイヤフォンはスピーカーと同様の原理でコイルと磁石から構成されています。
このタイプのイヤフォンを鳴らすには電源を利用し、電気信号を増幅して鳴らします。
ダイオード：1N60
ダイオードは、ゲルマニウムダイオードの1N60を使用します。
部品の写真に、ISI588などのショットキーバリアダイオードを載せてしまいましたが、ラジオを聴くにはこれらの小信号ダイオードで代替は難しいので、1N60を使用しましょう。
詳しくは割愛しますが、単にLEDを光らせる時と違い、無電源ラジオの検波にはV-I特性を意識したゲルマニウムダイオードを選択する必要があります。
ゲルマニウムダイオードの1N60は実は廃盤ですが、まだまだ球数は沢山あるのでこの機会に揃えておきましょう。
穴あき基盤やその他の部品
他にもあると便利な部品を紹介します。
■ジャノメ基盤(穴あき基盤)
今回の様に簡単な回路構成の場合、部品を空中で配線しても良いのですが、直ぐに端子が曲がったりしてしまうので、よろしくありません。
そんな時に、ジャノメ基盤に半田付けして固定すれば見た目も良く作る事が出来ます。
ジャノメ基盤と書きましたが、画像のようなものより初めて使用するなら平ラグ板がおススメです。
端子も大きく配線しやすいですし、ワンチャンその辺のホームセンターでも売っている場合があります。
■エナメル線
アンテナを自作するのに必要です。
実は無くても単に水道管や外壁に繋いだだけでラジオが聞こえる場合もありますので、一度試してダメならアンテナを高く伸ばす等の工夫が必要です。
実際には、下記のような長いエナメル線が必要になります。
ちなみに、エナメル線はエナメルで被覆されていますので、そのままでは半田付けも出来ませんし、部品を巻きつけても電流は流れません。
従って、使用する時は紙やすりでエナメル質の部分を削るか、ライターなどで焙ってカッターで削る等の処理が必要です。
エナメル線は細いので、ハサミなどでも切れない事は無いですが、金属ですのでハサミを傷める原因になりますので、出来るだけニッパーを使って切断しましょう。
アナログ自作ラジオの欠点
鉱石ラジオはラジオの検波器の代わりに鉱石を利用しています。
塹壕ラジオとも呼ばれ、レトロで魅力的ではありますが、とても効率が悪いのは事実です。
鉱石ラジオは一般のラジオのように、ダイヤルを回したら直ぐにラジオ放送が聞こえてくるといった代物ではありません。
ピンで鉱石の部分を探り、検波が出来る部分を探すという余計な手間が必要になります。
これに対し、ゲルマニウムラジオは今回制作したゲルマニウムダイオードを使用するのが一般的です。
鉱石ラジオの様に、検波できる部分を探す必要は無いですが、LC同調回路が無いものは選局が出来ませんので、聞きたい番組を選択してラジオを聞くという事が出来ません。
これに対し、上記でも触れたトランジスタラジオはゲルマニウムダイオードとLC同調回路で検波した信号をトランジスタで増幅し、スピーカーがならせる様にしています。
続いて、各種ラジオの違いについての解説を行います。
無電源ラジオ・鉱石ラジオ・ゲルマニウムラジオ・トランジスタラジオの違い
ラジオと一口に言っても、見出しの様に無電源ラジオ(鉱石ラジオ・ゲルマニウムラジオの総称)やトランジスタラジオなど様々な物があります。
ラジオ受診のミソは検波で、ゲルマニウムダイオードがその役割を担っています。
各見出しではそれぞれのラジオの特徴について解説しています。
鉱石ラジオは方鉛鉱を検波器に使用した無電源ラジオ
ゲルマニウムダイオードを利用したラジオなら確実に検波が可能ですが、この鉱石ラジオはアンテナやアースの他に、検波できる部分を針で探さなければいけません。
しかも聞こえた位置で固定しなければいけないので、とても面倒なのは言うまでもありません。
ただ、鉱石ラジオはレトロなアナログラジオで今も教材にされる程人気が高いです。
上記は実験で使用する鉱石です。
様々タイプの実験用鉱石が入っています。(黄鉄鉱・鉄・花崗岩・金・銀・水晶・硫黄・雲母他)
一般的なラジオは、中に小信号ダイオード(昔はゲルマニウムダイオード)が入っていますが、本当に初期のラジオは、鉱石を使用しています。
縫い針の先端や、資料を纏める金属製のクリップを伸ばして、銅線と繋ぎ、鉱石をつついてラジオが受信できる場所を探していきます。
ラジオの音ではありませんが、近くに強いノイズを発生させる高周波などがあると、ラジオの電波を邪魔して高周波ノイズを受診する事があります。
特に、下記の記事で解説しているような、意図的に高周波を発生させるテスラコイルを傍において実験すると、高周波ノイズを受診して音に雑音が入る可能性もあります。
ゲルマニウムラジオは電子部品のダイオードを利用した無電源ラジオ
ゲルマニウムラジオと言っても、下記のようなトランジスタで増幅回路が組み込まれたものや、ポリバリコンとバーアンテナを付加して選局が出来るようにした無電源ラジオも存在します。
電源や増幅回路が無いゲルマニウムラジオが無電源ラジオという事になります。
今回の記事では、クリスタルイヤフォンとダイオードだけを利用したゲルマニウムラジオが無電源ラジオです。
冒頭でも触れたとおり、このラジオには電源が要らない代わりに、特殊なイヤフォンを利用しています。
それがクリスタルイヤフォンです。
このイヤフォンでなければ、ダイオードだけの検波回路で音を聞くことは出来ません。
ゲルマニウムラジオを100均の材料で制作するのはかなり難しいです！その為、下記のような学習キットを購入してまずは自作してみるのも一つの手です。
トランジスタラジオは電池が必要な信号増幅機能を持った電子ラジオ
通常のラジオの基本部品は、バーアンテナとポリバリコンにダイオード、クリスタルイヤフォンです。
これは今回の無電源ラジオのように無電源で受信できるラジオですが、ダイオードとクリスタルイヤフォンだけのラジオと違って、ポリバリコン(可変できるコンデンサ)がついています。
その為、選局が可能です。
ただ、これだけだと信号が弱いので良く聞こえない場合がありますし、スピーカーを鳴らすほどの電力は得られません。
そこでトランジスタの出番となるのです。
トランジスタは簡単に言うと、微弱な電気信号を増幅する作用がある部品です。(詳しく説明するとものすごく長くなるので、興味のある方は調べてみましょう)
トランジスタを利用した、増幅回路を持った電子工作については、こちらの記事で詳しく解説していますので、是非ご覧ください。
下記の、お風呂ブザーの記事では、単に部品を購入するだけではなく、壊れた電子機器からトランジスタを再利用するという、SDGsにもつながる斬新な方法でお風呂ブザーを製作しています。
これを回路に組み込むと、クリスタルイヤフォンだけではなくスピーカーも鳴らせるような普通のラジオになります。
100均ゲルマニウムラジオをさらに楽しむ方法
100均で手に入る材料を使って作るゲルマニウムラジオは、基本的な作り方をマスターした後でも、さらに楽しむ方法がたくさんあります。
ここでは、その楽しみ方をいくつか紹介します。
まず、作ったゲルマニウムラジオを使って、音質や受信感度を調整してみましょう。
受信感度を向上させるためには、アンテナを工夫することが重要で、長い銅線をアンテナとして使うと、より多くの電波を受信できる可能性があります。
実際に、アンテナの長さや形状を変えることで、受信状況がどのように変わるのかを観察するのも面白いでしょう。
また、複数のラジオを作って、受信できる周波数を比較するのも面白いでしょう！たとえば、異なる材料や巻き方を試してみることで、どのような違いが生じるかを実験することができます。
これは、科学的思考を養う良い機会でもあり、子どもたちにとっても刺激的な体験となるでしょう。
詳しくは、LC共振回路という電気回路で選曲が可能になりますので、興味のある方は詳しく調べてみるとよいでしょう。
さらに、秋月電子などで販売されている鉱石ラジオキットを使用して、さらに高度なバージョンのゲルマニウムラジオに挑戦するのもおすすめです。
キットには、初心者向けの詳細な説明書が付いているため、安心して製作に取り組むことができますし、中には増幅回路付のものもあります。
おしゃれなデザインの完成品を目指すことで、より満足感を得ることができるでしょう。
ゲルマニウムラジオの原理や構造について、さらに深く学ぶことも楽しみ方の一つで、自作ラジオを通じて得た知識をもとに、関連する書籍やウェブサイトを調べてみましょう。
このように、100均で作るゲルマニウムラジオは、基本的な作成をマスターした後も、さまざまな方法で楽しむことができます。
親子での工作を通じて、楽しい思い出を作りながら、科学の面白さを実感してみてください。
100均で楽しむゲルマニウムラジオ
100均
鉱石ラジオ
おしゃれ
完成品
原理
一部100均で手に入る材料で作るゲルマニウムラジオは、鉱石ラジオとしても人気です。電池なしで動く原理を学びながら、楽しく自作することができます。おしゃれな完成品を目指し、家族や友達と一緒に楽しんでみましょう。
- ゲルマニウムラジオ 完成品で手軽に始める
- 秋月電子のキットを活用してみよう
- おしゃれな鉱石ラジオ作り入門
- AMラジオとFMラジオの原理｜AMは2028年までに廃止？
- ゲルマニウムラジオは100均の材料で作れる？まとめ
ゲルマニウムラジオ 完成品で手軽に始める
ゲルマニウムラジオは、特に自作ラジオに挑戦したいと考えている人にとって魅力的な選択肢です。
完成品として市販されているゲルマニウムラジオを利用すれば、手軽にこの楽しみを体験することができます。
特に100均などで手に入る材料を使って作られた鉱石ラジオは、初心者でも扱いやすく、興味を持つきっかけとして最適です。
完成品のゲルマニウムラジオは、通常、電池なしで動作します。
この特性は、ゲルマニウムの半導体特性に由来し、外部からの電源供給が不要なため、持ち運びにも便利です。
こうした理由から、多くの子供たちが自作ラジオに挑戦する際に、この種のラジオを選ぶことが多いです。
小学生にとっては、科学の原理を学ぶ機会としても非常に重要です。
実際に使用する際は、組み立て方が非常にシンプルであるため、初心者でも安心です。
完成品を手に入れることで、すぐに実際の動作を確認しながら、ラジオの仕組みを学ぶことができます。
このように、ゲルマニウムラジオは単なるおもちゃではなく、教育的な価値も高いアイテムです。
また、完成品にはおしゃれなデザインが施されていることが多く、インテリアとしても楽しむことができます。
自作ラジオとしての機能を持ちながらも、見た目にもこだわったアイテムは、部屋に置いておくことで個性的な雰囲気を演出します。
これにより、ただの道具としてではなく、生活の一部として楽しむことができるのです。
さらに、完成品はすでに動作確認がされているため、購入後すぐに楽しむことができるのも大きなメリットです。
自分で作ることに自信が持てない方や、すぐにラジオを楽しみたい方には、完成品が特におすすめです。
これによって、ラジオの楽しさを早く体験し、次回は自作に挑戦しようという気持ちを育むことができます。
このように、ゲルマニウムラジオの完成品は、手軽に始められる素晴らしい選択肢です。
特に100均で手に入る材料を使った鉱石ラジオは、低コストで楽しむことができるため、家族や友人と一緒に楽しむことができます。
ぜひ、あなたもこの機会にゲルマニウムラジオを手に入れ、ラジオの魅力を感じてみてください。
秋月電子のキットを活用してみよう
秋月電子は、電子部品やキットの販売を行っている有名な店舗で、特に自作ラジオに関心を持つ人々にとっては宝の山です。
ここでは、ゲルマニウムラジオを簡単に作成できるキットが揃っており、初心者から上級者まで幅広く利用されています。
特に、秋月電子のキットは、必要な部品がすべて含まれているため、手間いらずで作り始めることができます。
このキットには、ゲルマニウム素子、コイル、ダイオード、抵抗、スピーカーなど、ラジオを構成するためのすべての素材が含まれています。
これにより、初心者でも簡単に組み立てることができ、実際に動作するラジオを手に入れることができます。
小学生にとっては、これらの部品を組み合わせることで、物理や電子工学の基本を学ぶ素晴らしい機会となります。
また、秋月電子のキットは、おしゃれなデザインが特徴です。
完成品は見た目にもこだわっているため、インテリアとしても楽しめます。
自作ラジオというと、どうしても地味な印象を持たれがちですが、秋月電子のキットを使うことで、見た目にも楽しいアイテムが手に入ります。
さらに、これらのキットは、電池なしで動作する特性を持っています！ゲルマニウムラジオは、電池を使用せずに動作するため、環境にも優しい選択肢です。
この特性は、特にエコ意識の高い現代において、重要な要素となっています！自作ラジオを通じて、持続可能なSDGsについても考えるきっかけとなるでしょう。
このように、秋月電子のキットを利用することで、ゲルマニウムラジオを手軽に楽しむことができます。
部品を一から揃える手間が省けるため、忙しい方や時間がない方にもおすすめです！ぜひ、あなたも秋月電子のキットを手に取り、自作ラジオの楽しさを体験してみてください。
自作の楽しさとともに、科学の面白さを実感できること間違いなしです。
おしゃれな鉱石ラジオ作り入門
鉱石ラジオ、特にゲルマニウムラジオは、手軽に自作できる上に、見た目もおしゃれなアイテムとして人気があります。
100均で一部の材料を揃えることができるため、コストを抑えながら楽しむことができるのが大きな魅力です。
この見出しでは、鉱石ラジオの作り方やその特徴、さらにおしゃれなデザインに仕上げるためのポイントについて詳しく説明します。
おさらいですが、鉱石ラジオの基本的な原理について理解しておくことが重要です。
ゲルマニウムラジオは、ゲルマニウムダイオードとクリスタルイヤホンの二つから構成されるのが基本です。
ゲルマニウムという半導体を使用しているため、外部からの電源供給が不要ですが、大出力を得られない為、スピーカーや市販のイヤフォンで音を聞く事は出来ません。
また、選曲機構を持たない為、パーツの種類によっては選曲が出来ません。
次に、実際の作り方について見ていきましょう！鉱石ラジオを作るためには、基本的な部品が必要です。
具体的には、ゲルマニウム素子、コイル、ダイオード、抵抗、スピーカーなどが必要になり、これらは100均や秋月電子などで手に入れることができます。
秋月電子では、鉱石ラジオ用のキットも販売されており、初心者でも簡単に組み立てることができます。
秋月電子では、増幅回路を持たないタイプと、増幅回路もセットになったキットが販売されています。
作り方は非常にシンプルで、ダイオードとクリスタルイヤフォンをつなげてそれで終わりです！片方をアンテナで、もう片方をアース線にすればラジオが聞こえます。
さらに、鉱石ラジオを作ることで得られる学びも重要です。
自作ラジオを通じて、電気の流れや、音波の伝わり方という基本的な原理を学ぶことができます。
これにより、科学への興味を深めることができ、将来的な学びにつながるでしょう！特に小学生にとっては、理科の授業で学んだ内容を実践する良い機会となります。
このように、鉱石ラジオ作りは、楽しく学びながら自分だけのアイテムを手に入れる素晴らしいプロジェクトです。
AMラジオとFMラジオの原理｜AMは2028年までに廃止？
廃止と言っても、まずはAMとFMの違いについて、理解しなければなりません！とてもシンプルに説明すると周波数の違いになります。
音楽放送はFMラジオがメインで、AMラジオは人がしゃべるだけのニュースなどのトーク番組に偏りがちです。
なぜ、このような使い分けをしているのでしょうか。
放送局がAMラジオはニュース専門と勝手に決めているわけではありませんし、電波の特性上こうしているのです。
■AMラジオは遠くまで受信できるが低音質
波長が長い電波がAMラジオで、障害物に強いですが混信が起こりやすく、低音質の放送になりがちです。
今回紹介した部品二点のゲルマニウムラジオもAMラジオの受信がメインです。
■FMラジオは遠くまで届かないが高音質
ラジオなので高音質といっても、混信などでノイズが入る事は避けられませんが、AMラジオよりは波長が短く高音質です。
ただ、短い場合は10km～前後の範囲しか受信できない事もあるので、今回のような簡易な回路でFM放送を受信するのは難しいです。(余程ラジオの放送局の近くにお住まいなら話は別ですが)
NHKオンリー？AM放送は2028年で廃止というのは本当でしょうか？私が調べたところによるとその様です。
AMは遠くまで届き、災害情報の伝達に便利な放送手段ではありますが、広告費の激減などによる維持管理が難しく、NHK等の重要な放送を残して民間企業がAM放送を廃止するに至りました。
なので、完全にAM放送がなくなるわけではない様です。
高性能な無電源ラジオはスピーカーを鳴らせる？
無電源ラジオでスピーカーを鳴らす方法はあるにはありますが、それにはトランスが必要です。
検波したラジオの電圧をトランスで昇圧してスピーカーに流すというのがおおまかな原理です。
今回はそういった方法もあるよという事でご紹介しました。
ゲルマニウムダイオードだけでスピーカーを鳴らすほどの電力は取り出せませんので、クリスタルイヤフォンの代わりにスピーカーを繋いでも鳴らす事は出来ません。
ゲルマニウムラジオは100均の材料で作れる？まとめ
100均素材を使ったゲルマニウムラジオの作り方は、特に小学生にとって楽しい学びの機会です。
自作ラジオを通じて、科学の原理を学ぶことができるため、自由研究や理科の授業の一環としても最適です。
まず、ゲルマニウムラジオとは何かを理解することが重要です。
これは、電池なしで動作するラジオで、鉱石の特性を利用して電波を受信します。
ゲルマニウムという半導体を使うことで、電源を必要とせずに音声を再生することができます。
この原理を知ることで、子どもたちは科学の面白さを体験できるでしょう！もっと知りたければ増幅回路や共振回路について学ぶ必要があります。
この辺の理論は小学生には難しいので、高校生になってからですね・・・。
次に、100均で手に入る材料を使った具体的な作り方を紹介します！必要な材料は、ダイオード、クリスタルイヤフォンです。
しかし、クリスタルイヤフォンという特殊なイヤフォンは、100均は勿論、ホームセンターでも購入できませんし、ヤマダ電機やケーズデンキにも”絶対”売っていません。
その為、クリスタルイヤフォンは、秋月電子や秋葉原で購入する必要があります。
秋月電子の鉱石ラジオキットを利用すれば、さらに簡単に作業を進めることができます！キットには必要な部品がすべて含まれており、初心者でも安心です。
作り方は非常にシンプルです。
ダイオードとクリスタルイヤフォンをつなげるだけです！具体的には、文中で回路図を紹介しているので、それに従ってつないでみてください。
つなぎ方を間違えたとしても、1/2の確率です！
さらに、ゲルマニウムラジオが電池なしで動作する理由についても触れておきましょう。
ゲルマニウム素子は、特定の条件下で電流を流すことができるため、外部からの電源がなくても受信が可能です。
この特性を活かすことで、持ち運びにも便利なラジオを作ることができ、子どもたちは、こうした原理を学ぶことで、科学に対する理解を深めることができます。
最後に、ゲルマニウムラジオの魅力は、ただの工作にとどまらず、学びの要素が詰まっている点です。
自作ラジオを作ることで、子どもたちは手先の器用さを養い、科学的思考を育むことができます。
ぜひ、家族や友達と一緒に挑戦してみてください。楽しい思い出を作りながら、ゲルマニウムラジオの世界を探索しましょう。
このように、100均素材を使ったゲルマニウムラジオの作り方は、簡単でありながら、学びや楽しさが詰まった素晴らしいプロジェクトです。
自作ラジオを通じて、科学の原理を学びながら、充実した時間を過ごしてみてはいかがでしょうか。
無電源ラジオ(ゲルマニウムラジオや鉱石ラジオ)は、空中に飛んでいるAM電波を受信して微弱な電気信号に変えて、クリスタルイヤフォンを鳴らしいる事が分かりました。
電源がいらないラジオにゲルマニウムダイオードを利用する理由は、順方向電圧を低くする事が出来る為です。
他にもVI特性などの理由があります。
空中に照射された電波は極めて微弱な為、シリコンダイオードのような順方向電圧が0.7Vのものや、ショットキーバリアダイオードなどの小信号ダイオードでも順方向電圧は0.3Vと高いです。
それに比べ、ゲルマニウムダイオードの順方向電圧は、0.1Vと大変低いです。
これくらい低い順方向電圧でないと、空中で捉えた電波を電気信号に変換する事が出来ない為です。
この順方向電圧の概念は、何度も説明している通り、水道のチェックバルブに置き換えて考える事が出来ます。
チェックバルにもある程度水圧をかけてやらないと、鋳物製の重量のある鉄製の弁は開かないのとおなじことです。
今回のゲルマニウムラジオにシリコンダイオードを使用するという事は、細い水道管に無駄に大口径のチェックバルブを使用している行為に等しいという訳です。
さらに、この微弱な電気信号を音に変換するにはもう一工夫必要です。
普通のスピーカーやイヤフォンのように、大電力を使用するものは使えませんので、微細な電力でも動作するクリスタルを使用したクリスタルイヤフォンが必要という訳です。
この無電源ラジオをうまく動作させるには、ダイオードの接続とアース・アンテナの接続の3つがポイントです。
実際に、私が初めて電子工作に触れたのが、小学生のころでこのゲルマニウムラジオが最初でした。
部品や動作の原理が分からなくても、とりあえず説明をよく読んで図のように配線すれば、特に難しい作業もいりませんので、電子工作の入門用としては大変お勧めの実験です。
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コメント
小学校6年の時に、自分と同級生の間で、電子工作が流行りました。
多分男子限定とは思うのですが、回路図等を見た時のワクワク感は、登山用の地図と共通する、なんともそそられるものがありました。
キットで幾つかラジオを組立てたりしましたが、原理の理解までは至らず、継続はしませんでした。そのまま深めていれば、理系科目も得意になり、別の能力も伸ばせていたなあ、と少し後悔もしています(^_^;)
コメント有難う座います！
自分も、小学生の時はゲルマラジオで初めて放送を受信できることを知り、大変驚きと共に感動したのを覚えています。
空中の電波をゲルマニウムダイオードとクリスタルイヤフォンだけで受信できるなんて本当に面白いですね！
機会があったら、今度は無電源でクリスタルイヤフォンではなくスピーカーを鳴らせる回路を製作してみようと思います。