科學遊戲 富蘭克林馬達 許良榮 |2014.10.29 語音朗讀 5088觀看次 字級 大 中 小 圖一 圖/許良榮 圖二 圖/許良榮 圖三 圖/許良榮 圖四 圖/許良榮 圖五 圖六 圖/許良榮 文/許良榮 富蘭克林馬達是利用靜電的運作產生旋轉運動,因此又稱為「靜電馬達」;也就是不必插電,利用靜電就可以驅動馬達。因為很有趣,所以網路上有不少的介紹,今天許叔叔就來教大家怎麼製作。 所需材料: 木板或塑膠瓦楞板、塑膠杯、圖釘、鋁箔紙、竹筷、膠帶、靜電棒。 操作過程: 1首先製作轉動塑膠杯,將塑膠杯外緣平整的貼上四片大小相同的鋁箔紙,鋁箔紙之間約間隔一公分,注意要平均對稱。完成後,在杯子底部正中央以圖釘鑽一個小洞,再用膠帶從杯子外面貼住洞口。 2取一竹筷,在竹筷頭部以熱熔膠黏貼圖釘,圖釘的尖端朝上,然後將貼了鋁箔紙的杯子倒立放在圖釘上,並使圖釘插入杯子的洞中,再將製作好的塑膠杯插在底板上(木板或塑膠瓦楞板)。 3在杯子左右兩側分別插上吸管,並在吸管上分別黏貼一片鋁箔紙,朝向杯子的鋁箔紙剪成鋸齒狀,且距離杯子愈近愈好,但是不可以接觸。 4再以另一片鋁箔紙黏貼在最左邊的鋁箔紙上,讓它接觸桌面(圖一)。 5完成後就可以試驗能否使杯子轉動了,建議使用氣球即可。將氣球吹飽氣,在頭髮上或是毛料材質摩擦,以便產生靜電,然後將氣球接觸最右邊的鋁箔紙(圖二),杯子就會開始轉動囉! 原理 塑膠杯之所以會轉動,首先是氣球經摩擦頭髮之後帶負電,接觸右側鋁箔紙(圖五的A)使鋁箔紙帶負電,A鋁箔紙的鋸齒狀邊緣產尖端放電(有時可以聽到劈啪聲),使氣球的負電荷(電子)跳至塑膠杯的鋁箔紙,由於同性相斥,而推動塑膠杯旋轉。當塑膠杯帶負電的鋁箔紙旋轉靠近左側鋁箔紙B時(圖六),靠近塑膠杯的B端因靜電感應,而使正電荷集中於B的尖端,並與塑膠杯的負電荷因電性相異而相吸引,可使塑膠杯的旋轉加速。同時,塑膠杯的負電因為尖端放電而跳至B端,B端鋁箔紙多餘的負電則經由接地而流失。 叮嚀 許叔叔多次實驗後發現,富蘭克林馬達的成功率並不高,搜尋網路資訊,有同樣結論的也不少。總結要成功使塑膠杯轉動,必須注意以下事項: 1空氣的濕度影響非常大,陰天或下雨天時幾乎無法成功,建議在冷氣房或有除濕設備的地方進行,或以吹風機將杯子、鋁箔紙等裝置吹乾,有提高成功率的效果。 2杯子除了需要保持平衡之外(洞一定要挖在杯底正中央),杯子轉動時的摩擦力必須盡可能降至最低,因此挖洞後,建議用砂紙將洞口凸出的細小塑膠片磨平。 3使用「靜電棒」(圖三),成功率可以大為提升。靜電棒很容易由網路搜尋購買,使用時,在靜電棒前端貼上一小片鋸齒狀的鋁箔紙(圖四),直接替代杯子右邊的鋁箔紙,效果更佳。 前一篇文章 做了一件後悔的事 下一篇文章 上學之樂 熱門新聞 01高三生自研地震App 32 萬次下載2024.04.24022024地球日 打造零塑膠未來2024.04.2203人間佛教的未來2024.04.2204【遊藝筆記】吟風一樣松──百木之長(上)2024.04.2305陸客來台現曙光 國台辦:積極推動兩岸旅遊2024.04.250615個綠行動 日常生活就能減碳2024.04.2207【閃文集】烈火與寒冰2024.04.2308剩食變佳餚 翻轉窮人餐桌2024.04.2109中興、嘉大申設中醫系 教部:緩議2024.04.2110【走讀城鄉】植樹成林:大安森林公園三十周年2024.04.24 訂閱電子報 台北市 天氣預報 台灣一週天氣預報 相關報導 【快樂塗鴉簿】 沉思的貓頭鷹【天南地北聊音樂】 多元文化的「新世界」【小書法家】【快樂塗鴉簿】改善生態環境【成語.故事】八公草木【快樂塗鴉簿】非洲犀牛 作者其他文章科學遊戲 尖叫氣球科學遊戲 懸浮方塊