史上第一台馬達『法拉第馬達』手作重現!一起挑戰歷史性的實驗

大家好,我是科學訓練師桑子研。對我來說,每一天都是一場精彩的實驗!

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逐家有看過這種馬達無!?

首先,請逐家先看這支影片。保證予你大食一驚!毋知影為怎樣,彼塊鋁箔紙竟然佇電池頂懸一直旋、一直旋。

表面望過去,干焦是普通的鋁箔紙、乾電池佮圖釘,但是鋁箔紙竟然會當佇電池頂懸轉袂停。看著這幕的時,你敢袂感覺「哪會按呢!?」、甚至完全摸袂著頭緒咧?

其實,這个神奇的裝置,就是一種共電能轉換做動能的「馬達」。而且,它是歷史上最早發明的馬達——「法拉第馬達」的現代簡易版。這擺,咱就做伙來看看這个構造簡單卻充滿科學奧妙的馬達是按怎做的,順便了解身後藏著啥物科學原理。

準備的材料攏是佇大創或者是100元商店就買會著的物件,完全毋免困難的專業知識。讀完這篇,你就會像看魔術表演「拆解真相」按呢,了解這个神奇現象的秘密。咱就做伙來拍開科學的大門吧!

科學食譜

欲準備的物配

鋁箔紙、電池、圖釘、強力磁鐵(鐵粉磁鐵)5粒

無騙你,遮的物件佇100元商店攏買會著!

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做法

① 做底座

共5粒以上的磁鐵疊做伙,用鋁箔紙共包予水水。

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② 做會旋的部位

共鋁箔紙剪成5公分闊的長條,對半折,變成大約2.5公分闊。然後對中央閣折一擺。

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接落來,共這條鋁箔紙修做像栗子或者是史萊姆的形狀。

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③ 疊底座

佇頭先做好的底座頂懸放電池,電池頂懸閣放一粒圖釘。

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④ 輕輕仔共栗子形鋁箔紙囥上去

共栗子形的鋁箔紙囥上去。這个時陣要注意,鋁箔紙的兩爿愛剛好有接觸著底座的鋁箔紙。若長度無夠,愛調整一下喔。請詳細看影片的示範。

遮是上重要的關鍵!

按呢就大功告成啦。手放掉,鋁箔紙就會開始旋、旋、旋。

哪會曉旋?法拉第馬達的科學秘密

這台馬達會曉旋的秘密,就藏佇電佮磁的關係當中。逐家愛記住:當電流流過磁場當中的導線時,會產生一種叫作「電磁力」的力量。法拉第馬達就是利用這股力量來推動旋轉的。

【拆解原理的三大要素】

  1. 電流: 電流對電池的正極出發,經過鋁箔紙流向底下的磁鐵。
  2. 磁場: 黏佇電池底部的磁鐵,會產生一股強力的磁場(磁力的空間)。
  3. 力(電磁力): 因為電流佮磁場的交互作用,鋁箔紙就會受著一股「欲旋」的力量。

這股旋轉力量的方向,會當用「佛萊明左手定則」來解釋。共左手的中指指向電流方向,食指指向磁場方向,這个時陣大姆指指的方向就是受力的方向。因為電流一直流,磁場一直佇咧,鋁箔紙就會不斷受著推力,最後就形成咱看著的旋轉現象。

法拉第發明的這个馬達,可以講是現代高性能馬達的「阿公」。咱日常生活中所有的馬達產品——不管是吸塵器、電風扇抑是火車——攏是應用這个簡單的原理做出來的。

毋免特別的家私,就能親身感受到電佮磁變出來的動態美學。請逐家一定要佇厝裡試看覓,體驗彼種「喔~原來是按呢!」的驚喜感。

除了鋁箔紙,法拉第馬達猶有別種做法。比如這个:

這是用金屬線折出來的。這个做法轉起來會比鋁箔紙閣較勇、較穩定。

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