動手學科學/物質科學I/電磁能轉換

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電磁鐵與馬達

電流

  • 電流就和水流一樣,會往壓力低方向流。
  • 數量達到飽和時會流出來,沒地方流時載體會爆炸。
  • 電流與水流的對照圖

交流電與直流電

  • 直流電
    • 不同於直流電,後者的方向是不會隨著時間發生改變的,並且直流電沒有周期性變化。
  • 交流電
    • 是指大小和方向都發生週期性變化的電流,在一個週期內的運行平均值為零,另外交流電沒有正負極
直流電 交流電
有正負極 沒有正負極
方向不會隨著時間發生改變 方向會隨著時間發生改變
方向無週期性變化 方向有週期性變化
可以傳遞比較遠 傳遞比較短

實驗

實驗一:飛起的電線

實驗二:旋轉的漆包線

實驗原理

模擬馬達運作情形。

當一導線置放於磁場內,若導線通上電流,則導線會切割磁場線使導線產生移動。電流進入線圈產生磁場,利用電流的磁效應,使電磁鐵在固定的磁鐵內連續轉動的裝置,可以將電能轉換成動能。

實驗材料

漆包線、金屬線、麵包板、電池、電池座、強力磁鐵、電路連接線

實驗步驟


探究問題

發電機主要運用什麼原理來發電?

   利用各種動力(如水力、風力)使線圈在磁鐵的兩極間轉動;當線圈轉動時,線圈內的磁場改變,因此產生感應電流。
發電機是運用「電磁感應」將動力所作的功轉換成電能的裝置


探究問題

發電機主要運用什麼原理來發電?

   利用各種動力(如水力、風力)使線圈在磁鐵的兩極間轉動;當線圈轉動時,線圈內的磁場改變,因此產生感應電流。
發電機是運用「電磁感應」將動力所作的功轉換成電能的裝置


1.隔空發電是如何傳遞能量的?

透過電磁感應原理


1.請問插頭出來的電是交流電還是直流電?

因為交流電能傳輸比較遠,所以從插頭裡出來的電都是交流電

2.請問電池出來的電是交流電還是直流電?

電池是本身儲存的化學能轉成電能的裝置,並沒有裝置讓它輸出的電流變成交流電,所以輸出的就是直流電。

3.為什麼吹風機需要四個二極體?

那是用於整流的(交流電轉直流電),從插頭裡出來的電是交流電,但吹風機的馬達與電熱絲所需要的電則是直流電,所以需要四個二極體來整流。

2.為何光敏電阻照到光會導電呢?

光是一種能量,光敏電阻則是一種半導體(有時會導電,有時不會導電);硫化镉是一種有半導體性質的化學成分,在光進入這個介質時,它會因為能量的激發時得當中的分子開始活動,而開始活動之後促使硫化镉開始導電;工程師將這種材料放在光敏電阻的頂端,就能實現有光時導電,沒光時不導電的效果。

5.呈上題(上一頁),為什麼會這樣呢?

當溫度升高亂度會變大,當亂度升大,氣體所需要佔的體積就變大了。