愚人節科學遊戲

生活科學趣談

今天是愚人節,不妨來點無傷大雅的趣味科學遊戲…

底下這招更酷

這需要一個調光器來幫忙,它就是早期客廳牆壁上那顆可以調整鎢絲燈泡亮度的裝置,可在電料行買到(露天→89元)(特力屋→135元)。具有電子電路背景知識的朋友們甚至可以到光華商場以約50元的價格購買到零件來自行動手做出成品

triac

調光器電路主要的控制元件是TRIAC,利用R-C 電路在DIAC端產生一觸發電壓使TRIAC導通。由於RC 造成的時間延遲,當VR越大時,電容C的充電電流變小,使得電容C的電位達到足以觸發TRIAC 的時間越長。因此在TRIAC的Gate極之觸發角度變大,造成相位延遲越久,燈泡就越暗,使用時只要將欲控制的燈泡與調光器串聯即可。

triac2

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使用這顆調光器若要做出將插頭插進馬鈴薯而能點亮燈炮的效果,關鍵在於【從調光器中的可變電阻VR兩端以帶插頭的電源線拉出兩條電線】,然後將調光器的開關打開(但是旋鈕不需順時鐘轉到底),也就是讓外接的這條電源線取代調光器中可變電阻的功能,接著只要將這條與可變電阻並連的電源線插頭插進馬鈴薯中,由於馬鈴薯富含水分,其電阻很小,因此TRIAC就會被打通,燈泡於是就被點亮了。

這個裝置還能這樣玩:如下圖,將可變電阻VR兩端各拉出一條導線,其中一條露銅後放入裝水的水桶內,另一條則是讓串聯的同學們握著,自己則以左手握著另一端的同學,然後自己以右手握在水壺的金屬把手處。 此時將VR的開關打開並將水注入水桶中來形成通路,當增加注入的水量時,水的截面積變大,電阻會變小導致燈泡變亮。若是升高水壺距水面高度時,水的長度變長,電阻變大燈泡就會變暗。學生一旦親身體驗這個趣味實驗後,就不難理解電阻值(R)與電阻線長度(L)、截面積(A)的關係。此實驗雖然通過人體的電流小於1毫安培,但還是可以聽到學生們尖叫連連!若以2B鉛筆在紙面上畫出含石墨粉的線條痕跡,利用這些線條的並聯與串聯,也可以拿來印證電阻的並串聯公式。另外,此裝置還可以有其他的玩法,譬如當成下雨偵測器來使用。只要將燈泡換成蜂鳴器,而且把VR兩端拉出的二條導線分別夾住一張紙的兩端並將其放在戶外。那麼當紙張因下雨而淋濕時,蜂鳴器就會響了。

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OS:當我看到Potato Power 這則影片1分28秒處的畫面時,口中的咖啡差點噴了出來!^^

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