有趣的教學示範實驗

電磁感應系列


以下是一系列用同一套裝置的示範實驗:


電磁開關的示範實驗

我的右手拿鐵心棒,

左手拿 線圈。

將鐵心棒插入線圈中,

線圈接上110V交流電。

將鐵心舉起,

線圈也跟著起來。

線圈在作上下的振盪。

過程 avi 影片1260K

當然上面影片示範中可看出,尚未接通電源時,線圈並不會被吸引起來。

接通電源後,線圈會被鐵心拉起來。若是反過來,我手握著外面的線圈,

則鐵心一樣不會掉下來。(鐵心吸引線圈,線圈也吸引鐵心,作用力與反作用力)。

裝置說明:RealVideo 影片


變壓器與電銲示範實驗

將另一組出銅線繞成的線圈套在鐵心上。

本過程 avi 影片 363k

線圈兩端快接觸前,冒出火花!

本過程 avi 影片 737k


被彈起來的鋁圈

RealVideo 影片 25秒

放入一個鋁圈,打開開關後鋁圈彈了起來!

為何鋁圈會被彈起來呢?

換另一個鋁圈,卻彈不起來!為什麼呢?

注意:這個鋁圈有個缺口!

若是將完整無缺口的鋁圈先浸入液態氮降溫後,彈起來的高度更高!

這又是為什麼呢?想一想吧!


懸浮在空中的鋁圈

取一鋁圈套在鐵心上 接通電源瞬間,鋁圈彈起來!

為何鋁圈會受到排斥的力量呢?(提示:底下線圈接通交流電,會在附近空間形成『磁場』)


相互吸引的鋁圈 本過程 avi 影片 1487k

鐵心上套一鋁圈,後取另一半徑更大鋁圈套入 小鋁圈跟著大鋁圈 上下移動。

兩個鋁圈均會受到線圈的往上排斥推力,但是兩鋁圈間會相互吸引!為什麼呢?

RealVideo 影片 53秒

個懸浮在空中

一個停留在底下

小的鋁圈隨著大的鋁圈上下運動!


好燙的鋁圈 本過程 avi 影片 947k

將鋁圈用手按住 五六秒後已經受不了了! 好燙呀! 丟給觀眾摸摸看!

我演講時常問觀眾,有誰能夠將鋁圈在線圈頂端按住超過十秒鐘!手可能會燙傷!

電磁爐就是利用相同的道理加熱食物的,如下圖可見到電磁爐拆開後的情形。

一圈圈的銅線是扁平的線圈(總不希望電磁爐高高的不穩定吧!)

鍋寶底部有一層薄薄的金屬膜,受到感應而形成『渦電流』!

因而加熱食物!用不袗鍋也可以!

注意觀察電磁爐構造! 先將開關關掉! 這時就很容易取出鐵心了!和示範一比較

電磁爐構造另一 Real Video 影片 16秒


轉過來,轉過去!真奇妙!

本過程 avi 影片 1836K

先將線圈水平放置。 取一銅片遮住線圈部份 注意並非對秤的遮住 將可轉動銅片靠近!
銅片順時針方向轉動!注意看轉動銅片與線圈及底部銅片的相對位置!

銅片逆時針方向轉動!為何銅片會轉動呢?為何轉動方向會改變呢?

另一 RealVideo 演示 38秒

你看過家中的『電表』嗎?裡面也有個圓盤,(沒看過的回家看一下)

若轉的越快則表示用電量越多,電費越高!兩者原理相同!


連在玻璃杯裡的金屬球都會滾耶!

realVideo 影片 31秒

為什麼銅球會滾動呢?

提示:注意底下銅片放的位置,偏向一邊!


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: