2013年2月19日

科學玩具-電學-浮水燈


這是一種叫做浮水燈的商品,跟康版最近發的教具的原理是一樣的,之所以會亮,其實和裡面的結構組成有很大的關係,內部設有一組可以放大電流的電晶體及其他電路元件,可以將微弱電流放大至可以使低電流LED發光的程度,因此只要外部電阻不要太高,大多可以驅動這個裝置。
玫瑰花造型的浮水燈,看起來有點像Ivory香皂,其實也和浮水皂一樣會漂浮
翻過來看的話,會看到兩個明顯的金屬接點

這裡所應用的原理很簡單,就是正負極之間形成通路才會使電流流動。平時電路有暢通嗎?可惜並沒有,不然它就會一直亮著直到能量耗盡為止,而裸露在外的兩個金屬接點擔負著非常重要的任務,沒有了它們,電路還真的接不起來。

你可以選擇使用導線來溝通電路,但這就沒什麼稀奇,而且遜掉了。它的使用方式很簡單,只要連接外部電路就可以驅使LED發光,雖然簡單,不過仍有一點點的限制,就是外部電路電阻不能太高。

如果拿非金屬這一類的來亂接,肯定無功而返,不過若是拿石墨或碳棒,倒是一個證明碳元素是可以導電的機會。(想證明鑽石能不能導電,財力恐怕要很雄厚,非一般人負擔得起)
另外一種造型就是透明冰塊,所以它叫做冰塊燈
我最早是在YoYo台節目中看見香蕉哥哥變魔術的時候發現它

溝通電路的另一種方法就是使用電解質水溶液,而且這本來就是正常的使用方法,透過水溶液中離子的協助,形成外部電路來完成迴路的連接,所以浮水燈冰塊燈的發光效果在水溶液中甚為明顯。

拿這個東西在課堂上可以做什麼呢?我最常做的是證明身邊所拿到的水溶液都是頗「不單純」的,包括自來水、礦泉水、口水、身邊的硫酸銅及氯化亞鈷水溶液。以前的學生還拿到水溝測試,甚至去女廁內看到一灘血跡也去測試,還真的會亮(喂~洗乾淨再還我!)。
幾年前在海生館禮品販賣部看到這些水中發光玩具很高興(雖然早已經有了)
但是看到底下的說明,讓我的下巴差點接不回來

隔兩年後舊地重遊,說明還是未見更正~遇到溫水會發光,遇到冷水就不會嗎?
溫水真有這麼厲害?難怪有人那麼喜歡泡溫泉……

後來在其他展區有看到正常一點的,直接把說明拿掉,只說明它會發光及浮水
其他的就留給顧客自己探索囉~

人體呢?當然也可以是測試的對象。書本上常說潮濕的人體比較容易觸電,其實是電阻變小使得電流容易通過,因此先以乾燥的手指同時觸摸兩個金屬接點(前提是不要有手汗),可以發現不容易發光,接著沾一點口水在手指上再接觸,即可看見LED發光並變換顏色。也可以測試身體其他部位,看哪個地方的排汗比較旺盛,只是衛生還是要注意一點比較好。

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