教學示範實驗


高壓電放電裝置的幾項示範實驗

大氣壓下,空氣中電場需大於20kV/cm 放電才會放電。

由放電的兩端點距離,可以估算兩端至少要多少的電壓。

以下放電裝置可產生 約五萬伏特高壓。

上端為一變壓器,初級現圈在底端僅一圈半,

圓錐狀的(紅銅色)漆包線為次級線圈。

裝置結構 RealVideo 影片

藍色為初級線圈,

漆包線是次級線圈

變壓線圈整體外觀 變壓線圈底部

有 RLC 串連線路

可產生約五萬伏特高

85年某次演講過程的 RealVideo 影片,請按右邊圖形4分鐘27秒


一 :將紙張點火avi 電影 975K )

本示範實驗利用高頻高電壓放電裝置,將紙張放在放電路徑,利用放電過程將紙張點燃。

另一段 RealVideo 影片(連續示範三次)37秒


二:將附近的小燈泡點燃 avi 電影 635K )

不需要 接電源 就會亮的燈泡!!

將一根驗電起子靠近高電壓放電裝置後,

驗電起子內部燈泡亮了!

將一個小霓虹燈泡靠近後,

燈泡也亮了起來!

看不清楚嗎?這次換較長的 放電管 看清楚了嗎?( avi 電影 799K )

管子在我手中,可是並沒接任何電源喔!


三:不怕高壓電的人? avi 電影 1117K )

影片中注意看以上四個畫面,高壓電藉由鐵尺放電,電流經過我身體『表面』。

由於該放電裝置產生的是 高頻率的高電壓,人體本身又是良導體,

因此當電電流僅會從我皮膚表面通過,又因為功率小不會傷害到我。

若是手沒有握緊尺,會有一點點麻麻的感覺!

但是電力公司輸送22kV的高壓電線可是碰不得,因為頻率很低 (60Hz)電流會流經體內!

如下一段影片,自衛用的高壓裝置(電壓約 10kV)是本裝置的四分之一,

我可就不敢碰,碰了會 暈眩倒地不起。( avi 電影 808K )

終於見到 我的廬山真面目!嗨!你好! :)

另一段 Real Video 影片演示 12秒


四:星際戰爭 父子打鬥的光棒

以下你將看到我手中拿著的日光燈管,不需要接電源 也亮了起來!( avi 電影 1665K )

左邊微白直立的是我

手中的日光燈管

日光燈管的上半截

亮起來了!

注意看 並沒有

任何接線喔!

想看更清楚

按上方avi 檔鍊結

可是星際大戰的光棒 是有顏色的!想要有顏色,換根 霓虹燈管就可以啦!avi 電影 1397K )

左手拿日光燈管

右手拿霓虹燈管

霓虹燈管亮了! 若是將日光燈管

換成霓虹燈管就好了!

可惜我沒有那麼長

的霓虹燈管!

想看我耍寶嗎? 完全不顧形象!avi 電影 1916K )

另一次 演示 RealVideo影片 32秒


五:展示用的 神奇發光球 avi 電影 649K )

整個過程的 RealVideo 影片,請按右邊圖形4分鐘27秒

市面上可買到圖片中的 神奇發光球,當用手貼在球表面時,

內部的光線會集中在手掌靠近球面的地方,手不碰時則均勻分佈四周。

若在古代,可用作 巫術展示用。可以兩個人比比看,誰能吸引較多的光線。

為何光線會跟著手掌跑呢?球面是絕緣的!想一想吧!

以下是將裝置拆開的圖片 ( 與 avi 電影 897K )

裡面有一個類似我們前面裝置的 變壓裝置,輸出高電壓。

如果你見過此裝置,下次留心看 球中心內部有什麼東西!

以下是將裝置裝回去的圖片 ( 與 avi 電影 949K )

近距離拍攝解說 56秒


以上部份影片是我三年前演講時拍下來的,整個一小時多的演講 表演三十多種示範實驗,

這些年來也曾在 建中,成功,北一女,三重高中,明德中學... 等校 以及台北縣 國中理化教師輔導團

演示,更在每年暑假教師到本系進修時推廣,希望教師們能利用簡單器材,清楚的演示物理概念。

本 示範實驗需要 特殊的高壓線圈,我會陸續推出其他我在一般 禮品店,玩具店 找到器材的示範實驗,

有些還是向 我兒子 藉用 他的玩具來表演。只是將錄影帶轉換成 avi 影片 ,耗去我不少時間。

( 6 分 17 秒 )


歡迎批評指教! 電子郵件 : 請按 hwang@phy03.phy.ntnu.edu.tw

作者:國立台灣師範大學 物理系 黃福坤

最後修訂時間:

since 2011/06/20