科學遊戲-- 魔法電磁爐

文與圖/許良榮 |2013.04.10
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圖/許良榮

電磁爐是常見的家庭電器,除了用來加熱與煮食以外,還有其他特異功能喔!雖然這個科學遊戲很有趣,但小朋友必須有大人陪同才能玩喔!

所需器材:電磁爐、漆包線、燈泡、鋁箔紙、竹筷。

操作步驟:

1取約一公尺的漆包線,將二端的漆皮刮除,以利通電。

2將漆包線捲成直徑約十公分的圓圈狀,二端分別接上小燈泡的正負二端。

3將漆包線與燈泡放在電磁爐上,漆包線線圈放在電磁爐中央(如圖一)。設定電磁爐為最小火力(直流電的小燈泡很容易燒壞,打開電磁爐之前,必須確定火力已經調為最小,即保溫功能的最低溫度即可),可以看到燈泡開始一暗一亮的閃閃發光囉(如圖二)!

原理:

電流流動時能感應產生磁場,而磁場發生變化(磁通量的變化)時也能產生電流。電磁爐的原理是先由輸入的電流產生磁場,而由於電磁爐先由「功率晶體」將電流轉變成高周波電流,且為有規律的改變電流方向(每秒鐘上萬次),因此藉由「磁熱線圈」產生的電磁場也不斷改變磁場方向。

電磁爐產生磁通量的變化後,就可以讓鐵質的鍋子產生感應電流——「渦電流」。在鍋底的渦電流,則因為金屬導體的電阻關係而產生大量的熱。上面這個遊戲中,漆包線受到電磁爐產生的磁場的影響,產生了感應電流,而由於電磁爐的磁場是規律性的變化,因此燈泡才會一亮一暗的閃爍。

除了讓燈泡發亮,電磁爐還可以表演跳舞喔!首先將鋁箔紙剪成圓圈狀(直徑五到十五公分皆可),並在中心剪出一個可以讓竹筷自由進出的小洞。將剪好的鋁箔紙放在電磁爐中央,並取一根竹筷插在鋁箔紙中央的洞(如圖三),打開電磁爐開關,將火力調到加熱的大火,鋁箔紙就會開始上上下下的跳起舞來了(如圖四)。

鋁箔紙之所以會上下跳動,是因為鋁箔紙受到電磁爐的電流而產生感應磁場,此磁場與電磁爐的磁場互相規律的排斥,所以就會一上一下的跳動了。

注意:打開電磁爐後,千萬不要用手或筷子壓住鋁箔紙,如此會讓鋁箔紙溫度會快速的上升甚至燒起來,很容易燙傷喔!



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