2012年12月24日

科學玩具-電學-泡澡玩具(光電皮卡丘的秘密)


2008年物理教學示範研討會中,戴教授在桌上擺出了滿滿的昂貴舶來品,像是可調頻率並附有燈光的駐波演示器,新穎的能源車等等,真是辛苦教授大包小包的帶這些物品遠渡重洋回來台灣。其實這次展出的教具,大部分可以從美國一個叫做Educational Innovations的網站上購得,建議有空可以多去逛逛,充電一下,激發自己的創作靈感。

一般中小學老師不可能有機會常常出國或渡假,尤其更不可能專程跑到美國就為了教具,所以只能委託在地人或線上郵購的方式購買這個網站的好東西,不過加上運費和關稅,就剝了好幾層皮,只要隨便挑個幾項,金額就讓你嘴巴合不攏,不過不是笑得合不攏嘴,而是「烙ㄟˇ孩」。
有種白色乒乓球,球殼外有兩個明顯的金屬接點,接觸導體時會發出聲響,類似光電皮卡丘,只不過它刺耳的警報聲令我不敢恭維(還是覺得光電皮卡丘好多了),教授說要一個5元美金,沒錯,正是網站上的報價。

台灣也有類似的玩具,但造型有趣可愛多了,種類也比較多,是讓小朋友泡澡時玩的水中發光玩具,一個只要1元美金,如果是窮又沒有專案補助的中小學老師,可以考慮看看效果差不多的替代品。
我不想把光電皮卡丘拆了,只好將其中一個水中發光玩具開腸剖肚給大家瞧一瞧內部的玄機。底下一樣有兩個金屬接點,只要形成通路,內部的LED燈就會有規則地發光。
這是內部的情形,有一個裝飾用的外殼和晶片電路組
面板上有三種不同色光的LED,可以依晶片設計而呈現不同的發光順序

底部的兩個金屬接點,向上延伸和電路板相接
所以唯一斷路的地方,就是玩具外部而已,其實內部可是焊接得好好的

 
中間紅色的方盒則是電池所在,三個鈕扣電池提供了電源
想要形成通路發光,總不可能自己發功吧

電路板上有所謂的電阻感測晶片,就是黑色圓形的那一坨覆蓋物下的裝置
它在其中扮演了攸關成敗的重要角色

因為人體或具有電解質的水不管再怎麼樣,電阻値一定遠大於銅線,既然這樣,所能形成的電流必定非常小。不過當電阻感測晶片偵測到這些非絕緣體的電阻時,就能驅使內部電路使之形成並聯通路,不但驅動感測晶片本身也使得其他元件可以運作,而不是一般人誤以為的單純一個串聯迴圈電路哦!

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