光電池の角度で、モーターの回り方は変わる？
変わります。光電池は、光がまっすぐ当たるように向けたときに、いちばん大きな電流を流します。このシミュレーターの計算（晴れの日・太陽の高さ50°・光電池1まいとモーター）では、光電池のかたむきと電流の目安は次のとおりです。
| 光電池のかたむき | 光へのずれ | 電流 | モーター |
|---|---|---|---|
| 0°（平ら） | 40° | 約—mA | — |
太陽の高さが50°のときは、光電池を40°（＝90°−50°）かたむけると、光にまっすぐ向きます。太陽が高い夏はねかせぎみに、太陽が低い冬は立てぎみにすると、よく発電します。
どうして光に向けると、よく回るの？
光電池は、当たった光の量に合わせて電気を作ります。光電池をななめにすると、同じ光のたばが広い面に広がって当たるので、光電池のひとつひとつの場所に当たる光がうすくなります。だから、光にまっすぐ向けたときがいちばん多く電気を作れるのです。紙でおおって光の当たる広さをへらしても、電気はへります。
おうちの方向けに言うと、光電池（太陽電池）が作る電流は、受ける光の強さ（放射照度）にほぼ比例します。光が面に斜めに入ると、受ける強さは入射角のコサイン倍になります（ずれ60°で半分）。いっぽう電圧は光の強さが変わってもあまり変わらず、明るいへやの明かりでも1V以上が出ます。そのため、たくさんの電流がいるモーターは光が弱いと回りませんが、少しの電流で動く電子オルゴールは、へやの明かりでも鳴ることがあります。小学6年生の「電気の利用」で、光電池を使って電気を作るはたらきを学びます（以前は4年生で学習していました）。
おうちでの実験のやり方
- 光電池にモーター（プロペラをつける）か電子オルゴールをつなぐ。導線の金属の部分どうしがさわらないようにする。
- 晴れた日に外に出て、光電池を地面に平らに置き、モーターの回り方を見る。
- 光電池の下に本や箱をはさんで、かたむきを0°・30°・60°・90°と変える（分度器ではかる）。光電池の向きは、太陽のほう（南）に合わせる。
- プロペラの回り方や、検流計（けんりゅうけい）があれば電流を記録する。光電池のかげがいちばん小さくなる向きが、光にまっすぐ向いたときです。
- 紙で光電池の半分をおおったり、くもりの日にためしたりして、このシミュレーターの予想とくらべてみる。
太陽を直接見ないようにしましょう。光電池やモーターをコンセントやほかの電池とつながないこと。夏の日なたでは光電池や導線が熱くなるので、さわるときに気をつけ、熱中症にも注意してください。
自由研究のまとめ方のヒント
横じくを「光電池のかたむき」、たてじくを「電流（またはプロペラの回り方）」にしてグラフをかくと、山の形になります。山のてっぺんのかたむきと「90°−太陽の高さ」をくらべてみましょう。同じ実験を朝・昼・夕方や、ちがう季節にすると、てっぺんの角度が変わることがわかります。光の強さ（天気）・おおう広さ・つなぐものを1つずつ変えてくらべると、何が電気の量を決めているかがはっきりします。
よくある質問
くもりの日にモーターが回らないのはなぜ？
くもりの日の光は、晴れの日の数分の1しかありません。模型のモーターは、回りはじめるのに130mAくらいの電流がいるので、光電池の電流が足りないと止まってしまいます。電子オルゴールのように少しの電流で動くものなら、くもりの日でも鳴ることがあります。
光電池の一部分だけをかくすと、どうなりますか？
このシミュレーターでは、紙が光電池のすべての小部屋（セル）を同じ広さずつおおうとして、おおった広さの分だけ電流がへる計算にしています。本物の光電池は、小さなセルが直列につながっているので、1つのセルだけを全部かくすと、電流がほとんど流れなくなることがあります。おおい方を変えてためしてみましょう。
光電池を2まいにすると、どうなりますか？
直列につなぐと電圧が約2倍になり、1まいでは光りにくいLEDも明るく光ります。並列につなぐと流せる電流が約2倍になり、光が弱いときでもモーターが回りやすくなります。乾電池のつなぎ方は豆電球の直列・並列シミュレーターでくらべられます。
光電池の電気をためておくことはできますか？
コンデンサーにためられます。手回し発電機でためた電気で豆電球やLEDをつける実験は、コンデンサーシミュレーターで試せます。
太陽の高さは、どうやって調べますか？
まっすぐ立てた棒のかげの長さからわかります。日にちと場所を選んで太陽の高さを調べるには、影の長さと太陽の動きシミュレーターが使えます。
この実験に使えるもの
広告ボタンを押すと、楽天市場のページが開きます。ここから買い物をすると、おやこ実験ラボに紹介料が入ることがあります（商品の値段は変わりません）。値段や在庫は楽天市場で確かめてください。商品をえらぶときは、対象年齢や注意書きも確かめましょう。
