能量的運用~ ~電與磁 臺中市國中小能源科技教育推動學校 林鴻仁.

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1 能量的運用~ ~電與磁 臺中市國中小能源科技教育推動學校 林鴻仁

2 認識磁鐵 磁鐵是超距力 磁鐵有二極。同極相斥、異極相吸 磁鐵有二類 永久磁鐵:磁力一直在 電磁鐵:通電才產生磁力
永久磁鐵有一般的黑磁鐵及磁力較強的強力磁鐵

3 永久磁鐵

4 電磁鐵 十九世紀初，奧斯特(Oersted)發現在帶有電流的導線附近，置一磁針能產生偏轉的現象。此現象可以說明一載電流長直導線附近會產生磁場。 磁場的方向可以安培右手定則來說明：以右手握注導線，拇指伸出為電流方向，而四指環繞方向為其磁場方向。 螺旋形線圈電流的磁場:用一條長導線繞成螺旋形的長線圈，相當於由很多個圓形線圈所串聯而成，每一圓形導線在中心處所建立的磁場均為同向，可以增強效應，故線圈中心處的磁場較單匝圓形線圈為強。

5 電磁鐵的製作

6 單極馬達 一般的馬達需利用整流 器改變線圈中電流方向 以使線圈連續轉動。單 極馬達不需改變電流方 向即可連續轉動。單極 馬達之名由此而來。
1821 年，英國物理學家 法拉第設計了第一台單 極馬達。

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8 磁力遊戲 磁轉娃娃

9 電磁火車 簡單構造電車 只需要電池、磁鐵、銅線就可以搞定

10 擺盪玩偶 利用二塊磁鐵同極相斥原理，使玩偶持續不停擺動。

11 夢境陀螺

12 1.全面啟動 前言：在『全面啟動』這部影片中， 當男主角進入夢境時，會旋轉陀螺， 如果陀螺不會倒，代表仍在夢境中 ……

13 使用材料 0.37口徑漆包線350公分、螺絲釘、砂紙 3號電池盒、3號電池、指北針 1.5cm磁簧管(開關)
700cc塑膠杯 (保特瓶或杯蓋) 泡棉膠、電氣膠帶 5*5mm強力磁鐵、 栗子陀螺、乒乓球 1/8片pp板、熱熔膠

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16 單顆電池板磁轉陀螺 閃光版磁轉陀螺 

17 給予一個輕微的旋轉動力後，磁簧管受磁力線影響，使電磁鐵產生磁力線。而強力磁鐵和線圈磁力線相對時(互相排斥)，會產生『加速轉動』力矩。當磁簧開關與強力磁鐵成90度時，會形成斷路。不產生吸力和斥力。使得陀螺能高速旋轉。

18 Q1：不會轉怎麼辦? A1： 檢查漆是否磨乾淨、線路是否接觸不良，檢查通電後 電磁鐵是否具有磁力。 磁簧管是否鬆脫，簧片須與杯底平行，較易受到磁力 吸引。 兵乓球片是否黏在電磁鐵和磁簧管的正上方。 電磁開關有沒有開。 轉動時，應會感覺到磁力作用，若沒有請參考Q3答案 來處理。

19 2-1.認識磁簧開關 磁簧開關依玻璃管長度區分，分別有各種不同尺寸的種類。 平時磁簧的接觸點不會靠近，但足夠大的磁場靠近時，兩片接觸點會 感應產生相反的磁性，使其相吸，形成通路。一旦磁場離開，就又分 開形成斷路。

20 2-2.磁簧管的運作 當磁鐵靠近時，磁簧開關形成通路，使LED燈發光。當磁鐵離開時， 磁簧開關形成斷路，LED燈熄滅。

21 2-3.磁簧開關的應用

22 對，因為這樣磁力線對磁鐵的轉動力矩會最大，比較容 易使陀螺轉動。
Q2：磁極方向一定要和電磁鐵磁極方向平行嗎? A2： 對，因為這樣磁力線對磁鐵的轉動力矩會最大，比較容 易使陀螺轉動。 Q3：要如何增加陀螺的轉速? A3： 增加電磁鐵磁力：增加串聯電池數、增加線圈數。 增加陀螺磁力：換大顆強力磁鐵，但重量也一樣變重。 縮短強力磁鐵到電磁鐵的距離。